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Niveau terminale
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sos: exercice comprenant deux équations différentielles liées

Posté par
adrien44
20-12-11 à 23:16

Bonjour à tous! Je m'appelle adrien, je suis en terminale S, et je suis bloqué sur un exercice portant sur les équations différentielles.

Enoncé:
Soit (E): y' + y = x + 1

1) on pose z(x) = f(x) - x , pour tout réel x où f est solution de (E) sur R. Déterminer la constante réelle k telle que z soit solution de l'équation différentielle (E') = y' = ky.

2) Résoudre (E'), puis en déduire les solutions de (E)
3) soit a un réel. Déterminer la solution Fa de (E) qui vaut a en 0.
4) Déterminer le sens de variations de Fa sur R lorsque a < 0
5) Prouver que, pour tout réel a, la tangente Ta au point d'abscisse -1, à la courbe de Fa, passe par l'origine du repère. »

Voilà... Je ne sais pas vraiment commencer.
J'ai seulement posé y = f(x) et y' = k f'(x).

Je pense qu'il faut dériver (E) et (E') et trouver une valeur pour laquelle elles sont égales, mais je ne suis vraiment pas sur de moi.

J'ai vraiment besoin d'aide.

Merci d'avance !

Adrien

Posté par
pythamede
re : sos: exercice comprenant deux équations différentielles lié 20-12-11 à 23:51

si z(x)=f(x)-x, alors z'(x)=f'(x)-1 et bien sûr

f(x)=z(x)+x  et f'(x)=z'(x)+1

Si f est solution de (E) alors :

f'(x)+f(x)=x+1

et en remplaçant f(x) et f'(x) par leurs valeur fonction de z(x) et z'(x) on obtient :

z'(x)+1+z(x)+x=x+1

donc : z'(x)+z(x)=0

Posté par
adrien44
re : sos: exercice comprenant deux équations différentielles lié 21-12-11 à 09:46

Merci beaucoup Pythamède!
J'ai compris votre raisonnement. Il suffisait de dériver, mettre en relation, et calculer. Je vais écrire ce cheminement pour m'en souvenir.

comme z'(x) + z(x) = 0 si et seulement si z'(x) = -z(x), on en déduit que k = -1, non?

Pour la question 2)
On a (E') : y' = ky. Or k = -1 donc il faut résoudre y' = -y.

Si on pose W(x) les fonctions solutions de (E'), on a:
W(x) = c*e^(-x)     selon la définition des équations différentielles de la forme y' = ay.
Mais il n'y a pas de conditions particulières sur la fonction, donc je ne peux pas définir la constante.

Je ne suis vraiment pas sur de moi

Posté par
adrien44
re : sos: exercice comprenant deux équations différentielles lié 23-12-11 à 12:15

Etes-vous toujours là?

Posté par
adrien44
DM : deux équations différentielles liées l'une à l'autre. (sos) 27-12-11 à 10:54

Bonjour à tous! Je m'appelle adrien, je suis en terminale S, et je suis bloqué sur un exercice portant sur les équations différentielles.

Enoncé:
Soit (E): y' + y = x + 1

1) on pose z(x) = f(x) - x , pour tout réel x où f est solution de (E) sur R. Déterminer la constante réelle k telle que z soit solution de l'équation différentielle (E'): y' = ky.

2) Résoudre (E'), puis en déduire les solutions de (E)
3) soit a un réel. Déterminer la solution Fa de (E) qui vaut a en 0.
4) Déterminer le sens de variations de Fa sur R lorsque a < 0
5) Prouver que, pour tout réel a, la tangente Ta au point d'abscisse -1, à la courbe de Fa, passe par l'origine du repère. »

Voilà... Je ne sais pas vraiment commencer.
On m'a déjà aidé (sans me répondre plus), et j'ai pour la question 1:

si z(x)=f(x)-x, alors z'(x)=f(x)-1 et bien sûr
f(x)=z(x)+x et f'(x)=z'(x)+1
Si f est solution de (E) alors
f'(x)+f(x)=x+1
et en remplaçant f(x) et f'(x) par leurs valeur fonction de z(x) et z'(x) on obtient :
z'(x)+1+z(x)+x=x+
donc : z'(x)+z(x)=0

Après, pour la question 2, je ne comprends pas très bien. Je n'ai aucune coordonnées ni rien pour résoudre l'équation...

J'ai vraiment besoin d'aide.

Merci d'avance !

Adrien

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