Salut à tous!
Je suis bloqué au n°2 de mon devoir de math sur les équations différentielles!
Voici l'énoncé:
Lorsque la pénicilline est injectée directement dans le sang, on considère que sa vitesse d'élimination est, à chaque instant, proportionnelle à la quantité de pénicilline présente dans le sang à cet instant. Ainsi, la quantité de pénicilline Q(t), exprimée en milligrammes, présente dans le sang à l'instant t (t≥0,exprimé en heures), est solution de l'équation différentielle Q'(t)=-aQ(t) où a est un réel. A l'instant t=0, on injecteune dose de 5mg de pénicilline.
1. Montrer que, pour tout réel t≥0 : Q(t)=5e-at
Ma réponse:
Q(t)+aQ(t)=0
Q(0) =5
Q(0)=Ke-a0
Q(0)=5
K=5 donc Q(t)=5e-at
et normalement je pense avoir bon sur cette partie.
2.Sachant qu'au bout de 2 heures, la quantité de pénicilline présente dans le sang a diminué de moitié, montrer que a = ln2/2. Donner une valeur arrondie de a au centième.
Après 4 pages de calcul, je ne trouve toujours pas comment faire. J'ai jamais eu affaire à un exercice du genre, trouver a?
Du coup, l'énoncé nous dit que t=2 (2 heures)
Alors j'ai tenté de remplacer t par 2 et d'isoler le a mais au final je trouve a=-ln5 au lieu de ln2/2
Je suis vraiment perdu ici!
3. On admet que la fonction Q décrit de façon satisfaisante la quantité de pénicilline présente dans le sang entre 0 et 6 heures. Déterminer à partir de quel instant, exprimé en heures et minutes et arrondi à la minute, la quantité de pénicilline présente dans le sang sera inférieure à 1mg.
Pour cette partie j'ai pensé à faire ça :
Q(t)=1 (pour 1mg)
Q(t)=5e-at
1=5e-at
1/5=e-at
e-at= 0.2
t= -ln 0.2/a
Le problème c'est qu'il me manque le a trouver à la partie 2!
Pouvez vous m'aider à résoudre ce problème et me montrer comment refaire le calcul pour une prochaine fois svp? Je suis perdu là
Merci
Bonsoir,
Q(t)=5exp(-at)
au bout de 2 heures, la quantité de pénicilline présente dans le sang a diminué de moitié
<=> Q(t=2h) = Q(t=0)/2
<=> 5exp(-2a)=5exp(0)/2 = 5/2
<=> exp(-2a)= 1/2
<=> -2a = ln (0.5) = - ln (2)
<=> 2a = ln(2)
<=> a = ln(2)/2
pour le 1) je suis d'accord avec vous.
Juste ne pas oublié d'écrire le "'" sur le 1er Q de l'expression que vous avez écrit :
Q'(t) + aQ(t)=0
pour le 3) il faut résoudre :
Q(t) < 1
5exp(-at) < 1
exp(-at) < 1/5
- at < ln (1/5) = - ln (5)
at > ln 5 (attention on change de signe car on multiplie par -1 qui est négatif)
ensuite : t > ln(5)/a = ln(5)/(ln(2)/2)
donc quand t > ...
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