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Les solutions de l'équation y' = ay + b (E) sont les fonctions fk:x keax - b/a où k décrit Exemple: Résoudre sur : 3y'-2y = 1 D'après la proposition 6 4
Comment expliquer les équations différentielles ?
Une équation différentielle est une équation où l'inconnue est une fonction, et qui se présente sous la forme d'une relation entre cette fonction et ses dérivées. Ex : y^'+ay=0 avec a réel est une équation différentielle. f est une solution de l'équation différentielle.Comment connaître l'ordre d'une équation différentielle ?
Une équation différentielle est une équation contenant une ou des dérivées d'une fonction à une ou plusieurs variables. L'ordre d'une équation différentielle est l'ordre de la plus haute dérivée apparaissant dans l'équation.Comment établir une équation différentielle ?
Les solutions d'une équation différentielle sont de la forme y(x) = y0(x) + yp(x) où y0 est la solution de l'équation sans second membre (E0) et yp une solution particulière de l'équation complète (E). Dans notre exemple, on a y0(x) = ke?2x et yp(x) = g(x)=(?x ? 1)ex.- On consid`ere l'équation différentielle (?) : ay + by + cy = g (avec a, b, c ? R et a = 0). Résoudre2 cette équation c'est chercher les fonctions f : I ? R, deux fois dérivables, telles que l'on ait, pour tout x ? I, af (x)+bf (x)+cf(x) = g(x).
ÉQUATIONS DIFFÉRENTIELLES
Tout le cours en vidéo : https://youtu.be/qHF5kiDFkW8Partie 1 : Notion d'équation différentielle
Définition : Une équation différentielle est une équation dont l'inconnue est une fonction.
Exemples :
a) L'équation différentielle =5 peut se noter =5 en considérant que est une fonction inconnue qui dépend de . Dans ce cas, une solution de cette équation est =5. En effet,5
=5. On peut également noter l'équation différentielle sous la forme : =5. b) Une solution de l'équation différentielle =2 est = Pour une équation différentielle, la solution n'est habituellement pas unique.Par exemple, =
+1 est une autre solution de l'équation différentielle.En effet,
+1 =2. Méthode : Vérifier qu'une fonction est solution d'une équation différentielleVidéo https://youtu.be/LX8PxR-ScfM
Prouver que la fonction définie sur
0;+∞
par =3 +ln est solution de l'équation différentielle =6+Correction
Pour tout de sur
0;+∞
, on a : =3×2+ 1 =6+ 1 Donc, est bien solution de l'équation différentielle =6+ Partie 2 : Équations différentielles du type '=Propriété : Les solutions de l'équation différentielle '=, ∈ℝ, sont les fonctions de la
forme ⟼ , où est une constante réelle quelconque. Méthode : Résoudre une équation différentielle du type '=Vidéo https://youtu.be/YJNHTq85tJA
On considère l'équation différentielle 3 +5=0. Yvan Monka - Académie de Strasbourg - www.maths-et-tiques.fr 21) a) Déterminer la forme générale des solutions de l'équation.
b) Représenter à l'aide de la calculatrice ou d'un logiciel, quelques courbes des fonctions solutions.2) Déterminer l'unique solution telle que
1 =2.Correction
1) a) 3
+5=03
=-5 5 3Les solutions sont de la forme :
b) Pour différentes valeurs de , on obtient :2)
1 =2Donc :
=2 =2 =2Et donc :
=2 =2 =2Propriété : Si et sont deux solutions de l'équation différentielle '=, ∈ℝ,
alors + et ,∈ℝ,sont également solutions de l'équation différentielle.
Démonstrations :
Yvan Monka - Académie de Strasbourg - www.maths-et-tiques.fr 3 Partie 3 : Équations différentielles du type '=+Propriété : La fonction ⟼-
est solution de l'équation différentielle'=+ (≠0). Cette solution est appelée solution particulière constante.
Démonstration :
On pose :
. Alors =0.Or :
+=×E-F+=-+=0=
Donc :
est donc solution de l'équation différentielle '=+.Propriété : Les solutions de l'équation différentielle '=+ ( et deux réels, non
nul) sont les fonctions de la forme :où est la solution particulière constante de l'équation différentielle '=+
et est une solution quelconque de l'équation différentielle '=.Remarque : L'équation '=+ est appelée équation différentielle linéaire du premier
ordre à coefficients constants.Corollaire : Les solutions de l'équation différentielle '=+ sont les fonctions de la
forme ⟼ , où ∈ℝ. Méthode : Résoudre une équation différentielle du type '=+Vidéo https://youtu.be/F_LQLZ8rUhg
Vidéo https://youtu.be/CFZr44vny3w
On considère l'équation différentielle 2 -=3. a) Déterminer la forme générale des solutions de l'équation. b) Déterminer l'unique solution telle que 0 =-1.Correction
a) 2 -=32
=+3 1 2 3 2Les solutions sont de la forme :
3 2 1 2Soit :
-3, ∈ℝ b) 0 =-1Donc :
-3=-1 Yvan Monka - Académie de Strasbourg - www.maths-et-tiques.fr 4 -3=-1 =2Et donc :
=2 -3 Partie 4 : Équations différentielles du typePropriété (non exigible) :
Les solutions de l'équation différentielle =0 sont les fonctions de la forme ⟼ cos sin , où Méthode : Résoudre une équation différentielle du type =0Vidéo https://youtu.be/klU6n691j7I
Résoudre l'équation différentielle : +9=0 avec 0 =1 et 0 =2.Correction
+9=0 s'écrit +3 =0.Les solutions sont alors de la forme :
cos3
sin3
- Or, 0 =1 donc :×1+
×0=1 soit
=1. - Et, 0 =2. =-3 sin3
+3 cos3
Donc : -3
×0+3
×1=2 soit
3 On en déduit la solution de l'équation différentielle : =cosquotesdbs_dbs4.pdfusesText_8[PDF] td electrostatique corrigé
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