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Niveau terminale
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équa dif

Posté par
valparaiso
28-03-16 à 10:55

Bonjour
je ne comprends pas la correction de cet exercice
merci de votre aide

l'équation différentielle y"+4y=0 admet pour solution la fonction f définie pour tout réel x par

  a) f(x)=2sin(x+\frac{\pi}{2})
 \\ 
 \\ b) f(x)=4sin(x+\frac{\pi}{4})
 \\ 
 \\ c) f(x)=5sin(2x+\frac{\pi}{3})
 \\ 
 \\ d) f(x)=sin(4x+\frac{\pi}{2})

les solutions de cette Eq Dif sont les fonctions définies sur R par xC1cos(2x)+C2Sin(2x)

jusque là ça va .
Puis plus :

ces solutions peuvent s'écrire sous la forme xAsin(2x+) soit en prenant A=5 et =\frac{\pi}{3}

pouvez vous m'expliquer la fin
je débute sur ce chapitre merci

Posté par
alainpaul
re : équa dif 28-03-16 à 11:08

Bonjour,


Dans l'équation  il y a un facteur 4   entre y'' et y   ,la double dérivation de cos(2x) ou sin(2x)
te donne  effectivement -4cos(2x) ,-4sin(2x)  ,d'autre part  l'équation  sans second membre est définie à un facteur près  , 5y''+20y = 0 est tout aussi possible.

Choisis  alors entre a,b,c,d   !


Alain

Posté par
valparaiso
re : équa dif 28-03-16 à 11:18

je ne retrouve pas -4 mais 4 pour la dérivée seconde de cos(2x) et sin(2x)
cos'(2x)=-2cos(2x)
cos"(2x)=-2X(-2)cos(2x)=4cos(2x)
je me trompe?
et désolé je ne vois pas ou ça nous mène

Posté par
fenamat84
re : équa dif 28-03-16 à 11:27

Bonjour,

Oula !! Les dérivées sont à revoir...
La dérivée d'un cos n'a jamais donné un cos !!

Posté par
valparaiso
re : équa dif 28-03-16 à 12:02


oula

cos'(2x)=-2sin(2x)
cos"(2x)=-4cos(2x)

sin'(2x)=2cos(2x)
sin"(2x)=-4sin(2x)

mieux?

alainpaul @ 28-03-2016 à 11:08

Bonjour,


d'autre part  l'équation  sans second membre est définie à un facteur près  , 5y''+20y = 0 est tout aussi possible.

Choisis  alors entre a,b,c,d   !


Alain


ceci n'est pas très clair pour moi

oula!!

Posté par
fenamat84
re : équa dif 28-03-16 à 12:20

Attention !!

La dérivée d'un cos donne sin => cos'(2x)=2sin(2x) (et non pas - )
Par contre, la dérivée d'un sin donne -cos :

cos"(2x)=-4cos(2x)

Même erreur pour la dérivée du sin :
sin'(2x)= -2cos(2x)
sin"(2x)= -4sin(2x)

Les solutions de cette Eq Dif sont les fonctions définies sur R par C1cos(2x)+C2Sin(2x)
Parmi les réponses proposées, seule 1 répond à la question : la c.
A toi de vérifier que c'est bien une solution de l'équa diff.

Posté par
valparaiso
re : équa dif 28-03-16 à 12:55



j'ai appliqué cos'(u)=-u'sin(u)

sin'(u)=U'cos(u)

Posté par
fenamat84
re : équa dif 28-03-16 à 13:06

Erreur de signe !!

cos'(u) = u'sin(u)
et sin'(u) = -u'cos(u).

Un bon moyen mnémotechnique que l'on m'a appris :
Représentes toi un cercle trigonométrique, la dérivation se fait dans le sens des aiguilles d'une montre, et la primitive dans le sens inverse.

Posté par
valparaiso
re : équa dif 28-03-16 à 13:22

tu ne dis pas le contraire du formulaire cité en lien plus haut?

Posté par
fenamat84
re : équa dif 28-03-16 à 13:52

Ah non autant pour moi !! C'est correct ce que tu viens d'écrire.

Il te suffit alors de vérifier que la solution c) vérifie bien l'équation différentielle.

Posté par
alainpaul
re : équa dif 29-03-16 à 12:14

Bonjour  Valparaiso,

Tout simplement  manipuler  les objets donnés,ici a,b,c,d  et observer  sin(x+a) ,les dérivées successives  les coeff.   1 , - 1 ;  sin(2x+b) ;  les coeff. 2 ,-4   .

Alain

Posté par
valparaiso
re : équa dif 29-03-16 à 15:31

"tout simplement" ouaii  façon de parler j'ai du mal à comprendre.
je dois calculer f'(x) et f"(x) des 4 propositions a b c et d et vérifier laquelle est solution de y"+4y=0?
et que faire de la forme obtenue de la forme générale des solutions C1Cos(2x)+C2sin(2x)

Posté par
mdr_non
re : équa dif 29-03-16 à 15:40

bonjour : )

Pour cet exercice, il n'était pas nécessaire de dériver quoi que ce soit.
Juste connaitre ses formules d'additions.

a) f(x) = 2sin(x + pi/2) = 2cos(x) ne convient pas.

b) f(x) = 4sin(x + pi/4) = 4[sin(x)cos(pi/4) + sin(pi/4)cos(x)] = 2V2sin(x) + 2V2cos(x) ne convient pas.

c) f(x) = 5sin(2x + pi/3) = 5[sin(2x)cos(pi/3) + sin(pi/3)cos(2x)] = 5/2sin(2x) + 5V3/2cos(2x) convient.

d) sin(4x + pi/2) = cos(4x) = cos(2x)² - sin(2x)² ne convient pas.

Donc réponse c).

Posté par
valparaiso
re : équa dif 30-03-16 à 08:34

merci mais je suis toujours largué
c'est un sujet STI2D je ne sais pas si ces "formules" sont au programme. Moi je ne connais que celles avec sin(\frac{\pi}{2}+x) je vais faire des recherches sur les autres.

Mais je ne comprends pas non plus pourquoi 2cos(x) ne convient pas.
comment le vérifier?

Posté par
mdr_non
re : équa dif 30-03-16 à 09:24

Normalement tout le monde apprend les formules sin(a + b), cos(a + b).

2cos(x) ne convient pas car n'est pas de la forme Acos(2x) + Bsin(2x).

Posté par
valparaiso
re : équa dif 30-03-16 à 09:51

Merci je vais faire comme tout le monde

Posté par
mdr_non
re : équa dif 30-03-16 à 11:29

Elles ne sont pas difficiles et tu trouveras sur internet des "astuces" pour les mémoriser plus facilement si jamais tu trouves que c'est difficile de s'en souvenir.

sin(a + b) = sin(a)cos(b) + sin(b)cos(a)
sin(a - b) = sin(a)cos(b) - sin(b)cos(a)

cos(a + b) = cos(a)cos(b) - sin(a)sin(b)
cos(a - b) = cos(a)cos(b) + sin(a)sin(b)

Posté par
valparaiso
re : équa dif 30-03-16 à 11:49

Merci
J'ai déjà utilisé pour calculer cos(2x) et cos(3x)
Oui. Je trouve difficile à mémoriser
Ouinnnnn



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