Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Equations différentielles.

Posté par
masape
20-11-10 à 10:59

Bonjour
J'ai un petit DM à faire pour la fin de la semaine composé de 2 exercices. Le premier étant facile j'ai pus le faire. En revanche le 2ème... Je bloque sur la première question ! Voici l'énoncé :


On considère l'équation différentielle (E) : y'-2y=e2x

1)a- Démontrer que la fonction u définie sur par u(x)=xe2x est solution de (E).
b- Résoudre l'équation différentielle (E0) : y'-2y=0
c- Démontrer qu'une fonction v définie sur est solution de (E) si et seulement si v-u est solution de (E0).
d- En déduire les solutions de l'équation (E).
e- Déterminer la fonction f, solution de (E), qui prend la valeur 1 en 0. (C'est la fonction exponentielle ?)

2)Le plan est muni d'un repère orthonormal, on considère la fonction f définie sur par f(x)=(x+1)e2x et on note (C) la courbe représentative de f dans le repère.
a- Étudier les limites de f aux bornes de son ensemble de définition.
b- Étudier les variations de f, dresser son tableau de variation et représenter (C).


Voilà
Merci d'avance à celles et ceux qui voudront bien m'aider.
Masape

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 20-11-10 à 15:56

Bonjour.

1°) Remplace y par u dans l'équation

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 10:10

Bonjour,
Voilà ce que j'ai fait :
1)a- u(x)=xe2x
u'(x)-2u(x)=e2x-2xe2x
u'(x)-2u(x)=e2x(1-2x)
u'(x)-2u(x)=(y'-2y)(1-2x)

Donc u(x) solution de (E) ? Dois-je aller plus loin ? Me suis-je trompée ?

b- y'-2y=0
e2x=0
e2x=01 ??? Ai-je le droit de continuer ainsi ??
Merci d'avance de votre aide

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 10:34

1°) a.

u(x) = xe2x

u'(x) = e2x + 2xe2x

u'(x) - 2u(x) = e2x + 2xe2x - 2xe2x = e2x

Donc, u vérifie bien : y' - 2y = e2x

1°) b.

y' - 2y = 0

Tu as vu en cours que cette équation a pour solution : y = k.e2x, où k est une constante.

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 10:48

euh... non pas encore !
J'en ai absolument besoin pour résoudre cette équation ?? ça ne me dit vraiment rien du tout et je crois bien qu'on le fera dans la semaine qui arrive =/ Je ne peux donc pas poursuivre ?

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 10:56

As-tu vu en cours les équations différentielles du type : y' = ay ?

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 11:04

non... ça ne me dit vraiment rien...

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 11:11

Alors :

y' - 2y = 0

y' = 2y

y'/y = 2

primitives des deux membres :

ln(|y|) = 2x + Constante = 2x + ln(|k|)

exponentielle des deux membres :

|y| = |k|.e2x

y = k.e2x

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 15:01

je vais essayer tout ça et voir si on le fait en cours ^^"
merci

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 21-11-10 à 15:56

Bon dimanche

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 23-11-10 à 21:28

ça y est on a commencé le cours
alors en fait je ne dois pas faire les questions
1)c-d-e ^^ ça réduit déjà pas mal la suite du cours prochainement ! x)

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 23-11-10 à 22:18

Bon courage pour la suite

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 17:29

d'accord pour la 1)a
par contre pour la démonstration de y'-2y= 0 je rencontre un petit problème... dois faire :
y'=2y
cette équation st de la forme "y'=ay+b"
y'= a(y+(b/a))
on pose z=y+(b/a) donc z'=y'
z'=az
Seulement ensuite je suis coincée... il me semble que cette démonstration est à utiliser pour la forme littérale et non ici.
Comment dois-je m'y prendre ?
merci d'avance

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 17:35

en fait par rapport à ce que tu as fait dans la 1)b je n'ai pas travaillé avec ln dans mon cours... c'est en fait le premier exercice que l'on fait là dessus ! Pourrais m'apporter plus de précisions s'il te plait
Merci

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 17:58

Utilise ce que tu as vu en cours, tu verras après pour la fonction Ln

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 18:04

alors j'ai fait ça :
y'-2y=0
y'=2y
cette équation est de la forme "y'=ay"
soit v(x)=e2x
v'(x)=2e2x
v'(x)=2v

Donc y'-2y=0 a pour solutions S={v : xe2x}
est-ce juste ?

pour la 2)a- j'ai calculé la limite en + qui me donne +
par contre en - j'ai la forme indéterminée "0*" faire une factorisation forcée ne servirait à rien non ? alors que dois-je employer ?
merci

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 18:51

Tu peux appliquer le théorème du cours directement :

nous savons que y' - 2y = 0 a pour solutions les fonctions du type y = K.e2x, K constante.

2°) a. En -, la limite de f(x) = (x+1)ex est la limite de xex.

En posant X = -x, ce sera la limite en + de -(Xe-X)

Et là, tu as une propriété du cours : la limite en + de Xe-X est 0

Posté par
masape
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 20:54

d'accord !
merci pour tout ! j'ai pu finir mon exercice !
au revoir et bonne fin de semaine !
encore merci

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 24-11-10 à 23:03

Bonne soirée

Posté par
Complexe
re : Equations différentielles. 17-12-11 à 18:43

Jai un DM de maths comprenant le même exercice que toi, seulement je dois faire les question c,d et e, et je dois dire qu'en ce moment je peine un peu en maths. Si quelqu'un pourrait m'aider pour ces questions, ce serait gentil. Merci d'avance. Bonne soirée.

Posté par
raymond Correcteur
re : Equations différentielles. 19-12-11 à 10:24

Bonjour

1°) a.
Calculons u'(x) - 2u(x) = e2x + 2xe2x - 2xe2x = e2x
Donc, u vérifie bien (E)

1°) b.
D'après le cours, y' - 2y = 0 donne pour solutions : y = Ke2x, K constante.

1°) c.
u solution : u' - 2u = e2x
v solution : v' - 2v = e2x
Par soustraction : v' - u' - 2v + 2u = 0. Ceci s'écrit aussi :
(v-u)' - 2(v-u) = 0
Ceci montre que v - u est solution de (E0).

1°) d.
v - u solution de (E0) donne : v(x) - u(x) = Ke2x
Donc, v(x) = u(x) + Ke2x = xe2x + Ke2x = (x + K)e2x
Les solutions de (E) sont : v(x) = (x + K)e2x, K constante.

1°) e.
La condition initiale v(0) = 1 donne : K = 1. Donc :
f(x) = (x + 1)e2x

Posté par
Complexe
re : Equations différentielles. 02-01-12 à 19:25

Merci beaucoup !!!



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1742 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !