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Niveau terminale
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Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp(x)

Posté par
Diiane
14-11-08 à 08:59

Bonjour !
Petit problème de maths sur les exponentielles que je n'arrive pas à résoudre:

1. Résoudre l'équation différentielle (2): y'-2y=0, où y désigne une fonction dérivable sur .
  Ici j'obtiens f(x)=Ke2x
2. Soient a et b deux réels et soit u la fonction définie sur par u(x)=(ax+b)ex.
  a. Déterminer a et b pour que u soir la solution de l'équation (1).
  J'ai calculé à partir de y'=2y+ex que:
f(x)= Ke2x-(xex/2) = ex(Kex-(x/2)
D'où a=-1/2 et b=Kex

  b. Montrer que v est solution de l'équation (2) si et seulement si u+v est solution de l'équation (1).
C'est ici que je bloque... J'ai fait:
y'-2y=xex=u+v                           y'-2y=0=v
u= y'-2y-v                                v=y'-2y
y'-2y = xex=0 alors v=0=xex
Mais je ne réponds pas à la question, du moins je ne crois pas...



  c. En déduire les solutions de l'équation (1).
3. Déterminer la solution de l'équation (1) qui s'annule en 0.

Merci d'avance =)

Posté par
Bourricot
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:14

Bonjour,

Regarde la méthode qui est expliquée dans la fiche ici :    Méthode sur les équations différentielles du premier ordre (avec second membre)

Pour identifier 2 expressions , il faut quelles aient la même forme.

Tu cherches u telle que u(x) = (ax + b)ex  (b ne doit pas dépendre de x)

Tu poses ex(Kex - x/2) et b  = Kex ; or b n'est pas réel indépendant de x ; donc ce n'est pas bon !

Posté par
Diiane
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:24

Ok, merci.
u solution de l'équation (1) donc je remplace y par u dans cette équation ce qui donne :
(ax+a+b)ex-2(ax+b)ex=xex
ex(ax+a+b-2ax-2b)=xex
Je simplifie les exponentielle :
x(a-2a)+(a+b-2b)=x
-ax+(a-b)=x
Donc a=-1, a+b=0 d'où b=-1

Dans ce cas u(x)=(-x-1)ex ?

Posté par
Bourricot
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:30

Une légère erreur de calcul :

si a = -1 et a + b = 0 , alors b -1

Posté par
Diiane
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:35

ah oui pardon je voulais écrire a=-1 et a-b=0 donc b=-1

Désolé

Ensuite, que faut-il que je fasse?

Là j'essaye de faire comme la méthode de la fiche, et ça me donne :
((-x-1)ex+v)'-2((-x-1)ex+v)
=> ((-x-1)ex)'-2((-x-1)ex)-(v'-2v))
=> ((x-1)ex)'-2((x-1)ex)=v'-2v

Pour le moment, c'est bon ?

...Encore merci =)

Posté par
Bourricot
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:41

Pour raisonner avec """" il faut mettre à gauche est à droite de """" des phrase complètes

((-x-1)ex+v)'-2((-x-1)ex+v) et la suite ne sont pas de phrases.

Il faut écrire A = B C = D

Posté par
Diiane
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:42

ah, pardon.
Et à part ça c'est bon ce  que j'ai écris?
A la fin j'obtiens exx=v'-2v

...

Posté par
Bourricot
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 14-11-08 à 09:57

Ne remplaces pas u(x) par sa valeur.

Regarde encore la fiche :

On te demande de démontrer que [ u sol de (1) et v sol de (2)] u+v sol de (1) ]

Posté par
Celine972
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 04-01-12 à 02:55

bonsoir dans ce sujet à la question 2, comment avez vous fait pour trouver le a qui est tout seul dans (ax+a+b)ex-2(ax+b)ex=xex??? moi j'ai beau refaire, ce n'est pas ce que je trouve =/

Posté par
Rhek
re : Résolution de l'équation différentielle (1) : y'-2y= x exp( 11-01-12 à 20:21

(ax+a+b)e^x est la dérivée de u(x)
c'est de la forme (uv)' où u=ax+b et v=e^x
->(uv)'=u'v+uv'=(ae^x)+(ax+b)e^x=(ax+a+b)e^x



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