Bonjour, j'ai ce dm à faire et je rencontre des difficultés parce nous n'avons absolument pas vu certaines chose j'ai vraiment besoins d'aide, merci d'avance.
Dans ce problème la partie A est indépendante des autres parties.
A. Equation différentielle
Soit (E) l'équation différentielle : y'+2y = x².
1. Déterminer une fonction polynôme g de degré 2 solution de (E) (on pourra poser g(x) = ax² + bx + c et déterminer les réels a, b et c).
2. Résoudre l'équation différentielle (E') : y'+2y = 0. On notera f les solutions.
3. Montrer que f + g est une solution de (E).
B. Etude d'une fonction.
Soit f la fonction définie sur R par f(x)=xex-x-1 et (C) sa courbe représentative dans un repère orthonormal unité le cm.
1. Calculer les limites de f en + et en - .
2. a. Vérifier que, pour tout réel x,que:f'(x)=xex+ex-1
b. Etudier le signe de ex-1 et celui de xex .
Déduisez-en le sens de variation de f .
3. Tracer (C) et (D).
4. a. Démontrer que l'équation f(x)=0 admet exactement deux solutions sur R.
On note celle qui est positive.
b. Montrer que : 0.80.81
C. Démonstration de l'inégalité des accroissements finis .
Le but est de démontrer la propriété suivante dite « Inégalité des accroissements finis » :
Soit f une fonction dérivable sur [a ;b] . S'il existe un réel M tel que , pour tout réel x de
[a ; b] , |f '(x)| ≤ M alors |f(b) - f(a)| ≤ M|b - a|
1. On suppose les conditions vérifiées. Donner un encadrement de f '(x) .
2. En déduire, après une intégration, que -M(b - a) ≤ f(b) - f(a) ≤ M(b - a) .
3. Conclure.
D. Détermination d'une valeur approchée de
Soit x0un réel strictement positif. On considère la tangente (T) à la courbe (C ) au point
d'abscisse x0et on note x1 l'abscisse du point d'intersection de (T) et de l'axe des
abscisses.
1. Démontrer que : x1=x0-
2. On considère la fonction définie sur par la relation (1) :
(x)=x-
.
a. Vérifier que pour tout x>0 : '(x)=2sans expliciter les fonctions.
b. Calculer f''(x) .
c. Démontrer que f' et f'' sont croissantes sur l'intervalle ]0;+[ .
d. Déduisez-en que, si x [;0.81] :0 '(x
102
.
e. Démontrer que, pour tout x [;0.81] : 0(x)-10-2(x-) .
f. Déduisez-en que, lorsque x[;0.81] , alors :(x)0.81 .
3. On pose x0=0.81 ,x1=(x0)et x2 =(x1).
a. Démontrer que est une valeur approchée par excès à 10-6près de .
b. Donnez, à l'aide d'une calculatrice, une valeur approchée de x2 .
A)j'ai fait:
1)y'+2y=x2 ssi g'+2g=u'+2u
(g-u)'+2(g-u)=0
u=ax2+bx+c alors u'=2ax+b
u'+2u=2ax+b+2(ax²+bx+c)
=2ax²+(2a+b)x+b+c
on obtient:2a=1 a=0.5
2a+b=0 b=-1
b+c=0 c=1
donc g(x)=0.5x²-x+1
2)y'+2y=0
y'=-2y
f(x)=ke-2x
comment trouver la valeur de k?
3) f+g=ke-2x+0.5x²-x+1 je ne sais pas comment montrer que f+g est une solution de (E)
B) j'ai tout fait
1) lim f(x)=+ en +
lim f(x)=+ en -
2)a) j'ai bien vérifié que f'(x)=xex+ex-1
2)b)signe de ex-1
ex-1>0
ex>1
x>ln1
x>0
signe de xex
comme ex>0 alors xex>0
sur]-;0] f'(x)0 alors f(x) est décroissante
sur [0;+[ f'(x)0 alors f(x) est croissante
3) j'ai tracer sur la calculatrice.
4)a)j'ai fait le TVI
sur] -;0] j'ai appelé la solution puisque est négatif.
-1.35-1.34
sur [0;+[ on trouve bien .080.81.
l'équation f(x)=0 admet donc bien 2 solutions et
4)b) pour montrer que 0.80.81 j'ai fait
f(0.8)-0.02
f(0.81)0.00108
donc 0.80.81
C) je ne sait pas comment faire j'ai vraiment besoin d'aide pour le C) et le D
Merci d'avance pour votre aide.
Bonjour,
A)
Bonjour Pirho, merci pour ton aide.
J'ai corrigé u'+2u=2ax+b+2(ax2+bx+c)
=2ax2+(2a+2b)x+b+2c
2a=1 a=0,5
2a+2b=0 b=-0,5
b+2c=0 c=0,25
g(x)=0,5x2-0,5x+0,25.
Je laisse f(×)=ke-2x
Pour (f+g)'+2(f+g)=x2
Il faut que je calcule la dérivee de (f+g) et que je l'additionne à 2( f+g) cest bien cela.
Ok, je vais calculer et je t'envoie le résultat.
Peux tu m'aider pour la partie C. Je ne sais pas du tout comment faire avec le M.
Merci
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