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Équation différentielle


terminaleÉquation différentielle

#msg2922818 Posté le 07-03-10 à 19:18
Posté par ProfilFanzy Fanzy

On se propose de démontrer qu'il existe une seule fonction f dériable sur vérifiant la condition:
(C) f(-x)f'(x)=1 pour tout nombre réel x et f(0)=-4
(où f' désigne la fonction dérivée de la fonction f) et de trouver cette fonction.

1) On suppose qu'il existe une fonction f satisfaisant la condition (C) et on considère alors la fonction g définie sur par g(x)=f'(x)f(x)

a)Démontrer que la fonction f ne s'annule pas sur .

b)Calculer la fonction dérivée de la fonction g.

c)En déduire que la fonction g est constante et déterminer sa valeur.

d)On considère l'équation différentielle (E):y'=(1/16)y. Montrer que la fonction f est solution de cette équation et qu'elle vérifie f(0)=-4.

2)a)On sait que la fonction xe(x/16) est solution de l'équation différentielle (E).
Démontrer alors que l'ensemble des solutions de l'équation (E) est l'ensemble des fonctions, définies sur , de la fonction xKe(x/16), où K est un nombre réel quelconque.

b)Démontrer qu'il existe une unique solution de l'équation différentielle (E) prenant la valeur -4 en 0.

3)Déduire des questions précédentes qu'il existe une seule fonction dérivable sur satisfaisant la condition (C) et préciser quelle est cette fonction.
re : Équation différentielle #msg2922827 Posté le 07-03-10 à 19:20
Posté par ProfilFanzy Fanzy

Aidez moi svp, c'est le seul exercice de mon DM que je n'arrive pas du tout!
Merci d'avance.
re : Équation différentielle #msg2923495 Posté le 08-03-10 à 11:23
Posté par ProfilLabo Labo

bonjour,
\rm f(-x)f'(x)=1 et f(0)=-4 \\  1a) supposons f(-x)=0 alors f(-x)f'(x)=0f'(x)=0\neq 1  \\  1b)g(x)=f(-x)f(x) \\  g'(x)=-f'(-x)f(x)+f(-x)f'(x)=-1+1=0 \\  1c)g(0)=f(-0)*f(0)=(-4)^2=16 \\  g(x)=16 \\  1d) \\  y'=\fr{1}{16}y \\  g(x)=f(-x)f(x)=16 \\  f(-x)=\fr{16}{f(x)} \\  or f'(x)f(-x)=1 et f(x)\neq 0 \\  f(-x)=\fr{1}{f'(x)} \\  \fr{1}{f'(x)}=\fr{16}{f(x)} \\  f'(x)=\fr{1}{16}f(x) \\  2)a) solutions de (E) \\  h(x)=Ke^{\fr{x}{16}} \\   \\  h'(x)=\fr{1}{16}Ke^{\fr{x}{16}}=\fr{1}{16}h(x) \\   donc h verifie (E) \\  b)solution particuliere \\  f(0)=-4 \\  -4=Ke^{\fr{0}{16}}=K\time 1 \\  K=-4 \\  f(x)=-4e^{\fr{x}{16}} \\

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