Bonjour à tous, mon professeur de mathématique nous a donné un DM pour la rentré et je bloque dès la deuxième question, voilà le sujet :
1) résoudre l'eq différentielle:
2y'+y=0 (E), dont l'inconnue est une fonction définie et dérivable sur R :
là je pense avoir trouvé facilement la solution mais ensuite
2) on considère l'eq diff :
2y'+y=e(-x/2)(x+1) (E')
a) déterminer deux réels m et p tels que la fct f définie sur R par :
f(x)=e(-x/2)(mx(o carré) + px) soit solution de (E').
et ensuite 3) :
soit g une fonction définie et dérivable sur R.
Montrer que g est sol de l'éq (E') si et seulement si g-f est sol de l'éq (E).
Résoudre (E').
merci pour la méthode, j'ai trouvé com dérivé pour f(x) :
(-1/2e(-x/2)) (mx(o carré) + px) + (2mx+p) (e(-x/2)) ?
tu as trouvé
f'(x)=(-1/2e(-x/2)) (mx(o carré) + px) + (2mx+p) (e(-x/2))
je pense que tu peux trouver
2f'(x)=
Je croyais que ça pouvais apporter quelquechose mais 2f'(x) c 'est très simple dans ce cas :
2f'(x)= 2(-1/2e(-x/2)) (mx(o carré) + px) + 2(2mx+p) (e(-x/2)) non ?
2f'(x)=-e(-x/2)) (mx(o carré) + px) + 2(2mx+p) (e(-x/2)) c'est encore plus simple
maintenant calcule
2f'x)+f(x)=
Alors:
2f'(x) + f(x) = -e(-x/2)(mx(o carré) + px) + 2e(-x/2) (2mx+p) + e(-x/2)(mx(o carré) + px)
ça se simplifie reste alors :
2f'(x) + f(x) = 2e(-x/2) (2mx+p) mais le 2 devant l'exp me gène .
2f'(x) + f(x) = 2e(-x/2) (2mx+p) OK
2e(-x/2) (2mx+p) doit être égal à e(-x/2)(x+1)
d'où
2(2mx+p)= (x+1) ( j'avais oublié le 2)
4mx=x m=1/4
2p=1 p=1/2
Merci, c'est bien ce que je pensais ^^
J'ai encore un peu besoin d'aide pour la 3) b) qui fait suite à celle-ci : Soit g une fonction définie et dérivable sur R.
Montrer que g est sol de l'éq (E') si et seulement si g-f est sol de l'éq (E).
je ne sais pas comment commencer non plus vu qu'on ne connait pas g
(E) 2y'+y=0 et (E') 2y'+y=e-x/2(x+1)
2f'(x)+f(x)=e-x/2(x+1)
si g-f est sol de l'éq (E).alors
2(g-f)'+(g-f)=0
2g'-2f'+g-f=0
2g'+g-(2f'+f)=0
2g'+g=2f'+f=e-x/2(x+1) donc g est solution de (E')
réciproquement
si g est solution de (E') alors
2g'+g=e-x/2(x+1)=2f'+f
2g'+g-2f'-f=0
2g'-2f'+ g-f=0
2(g'-f')+(g-f)=0
2(g-f)'+(g-f)=0 donc (g-f) est solution de (E)
Ok merci et ensuite il demande de résoudre (E') donc :
(E') 2y'+y=e-x/2(x+1)
donc y' = e(-x/2) (x+1) -1/2y ?
bon j'ai réussis finalement mais j'ai un autre problème pour étudier les variations de h(x) = 1/4e(-x/2)(x^2+2x)
ma dérivé doit être sûrement fausse quelqu'un pourrait-il m'éclairer ?
quelles sont les solutions de (E')?
h'(x)=(1/4)[(-1/2)e-x/2(x2+2x)+e-x/2(2x+2)]
=(1/4)[e-x/2[-(1/2)(x2+2x)+2x+2]=(1/4)e-x/2[(-x2/2) +x +2)
alors com sol jai trouvé :
g(x) = ke(-x/2)+f(x)
g(x) = ke(-x/2) + e(-x/2) (1/4+1/2x) avec k appartient à R
donc ...
et pour l'étude de variation de h(x) je trouve à partir de la dérivé qu'elle est décroissante - l'inf, 0 et croissante en 0, + l'inf je ne pense pas que ça soit correct ?
OK pour les solutions de (E')
concernant étude de h(x) des erreurs ci joint courbes
en bleu celle représentant h et en rouge celle de la dérivée
Oui effectivement j'ai compris mon erreur il fallait que je calcul les solutions du polynômes pour ensuite déterminer le signe de celui-ci c'est donc décroissant, croissant et décroissant
Il me reste une dernière question de calcul à nouveau concernant une étude de position entre deux courbe, celle de h(x) et celle de la fonction exp(-x/2) donc il faut faire la différence des deux je trouve ça :
(1/4)x^2e(-x/2) + (2/4)xe(-x/2) - e(-x/2) est-ce juste ?
en regardant ta réponse pour g(x),une erreur m'a échappé...tu as oublié le x2
g(x) = ke(-x/2) + e(-x/2) (1/4x2+1/2x) avec k appartient à R
g(x)=ke-x/2+(1/4)e-x/2(x2+2x)
on trouve h(x)...
ensuite
pourquoi développes-tu ??
rappel pour étudier la position relative de deux courbes
on étudie le signe de leur différence
h(x)-e-x/2=e-x/2(1/4)( x2+2x-4)
oui c'était une erreur de frappe de ma part; dsl
mais comment trouves tu que h(x)-e(-x/2) = e(-x/2)(1/4)( x2+2x-4) je ne comprends pas ce passage ...
donc d'après le tableau de signe je trouve que h(x) est o dessus sur -l'inf, sol 2 et sol 1, plus l'inf et en dessous entre les racines du polynôme
Enfin, je dois calculer la lim h(x) en moins l'inf et plus l'inf seulement je ne tombe que sur des indéterminations ..
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