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Équations differentielles

Posté par
tetras
10-11-25 à 22:43

Bonjour
Pouvez vous m'aider svp
Soit N(t) Le nombre d'élèves encore présents, p le pourcentage d'élèves quittant l'amphi sur chaque intervalle de temps t.

Je poste la suite...

Équations differentielles

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 10-11-25 à 23:04

1)rappelez la définition de la dérivée \frac{dN(t)}{dt}

c'est la lim , quand t tend vers 0 de

(N+t)-N(t))/t

2)en déduire le lien entre \frac{dN(t)}{dt} et Vdisp(t): le nombre de disparition d'élèves par unité de durée  (seconde généralement)

3)Pour un intervalle dt, écrire la relation Vdisp(t) et N(t),p et t

en déduire une relation entre N(t) et \frac{dN(t)}{dt}

vérifier que N(t)=Ae^{-t}+B

pouvez vous m'aider à partir de la 2?

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 10-11-25 à 23:26

je dirais que \frac{dN(t)}{dt}=Vdisp(t):le nombre de disparition d'élèves par seconde?

Posté par
gts2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 08:49

Bonjour,

Pour 2, OK à un détail près : prendre en compte le sens du mot "disparition".

Pour 3) Il faut traduire mathématiquement p :

Citation :
le pourcentage d'élèves quittant l'amphi sur chaque intervalle de temps

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 15:14

merci beaucoup

\frac{dN(t)}{dt}=-Vdisp(t)
c'est une fonction décroissante

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 15:30

p=\frac{N(t+\delta t)-N(t)}{N(t)}*100

?

Posté par
gts2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 15:41

OK pour la correction de signe, mais ce n'est pas lié à "fonction décroissante", mais au sens du mot disparition qui donne donc le nombre d'élèves qui sortent, opposé à la variation du nombre d'élèves restant.
Pour p, il manque la traduction de "sur chaque intervalle de temps Δt."

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 17:30

J'ai calculé un taux d'évolution entre deux périodes t et t+

Posté par
candide2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 17:38

tetras @ 11-11-2025 à 17:30

J'ai calculé un taux d'évolution entre deux périodes t et t+


Bonjour,

Essaie pour t et (t+1) (donc delta t = 1)

Qu'est ce que cela donne comme valeurs numériques pour différentes valeurs de t ?

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 18:04

je trouve une baisse de 10/100 chaque année

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 19:56

je suis arrivé à \frac{dN(t)}{dt}=-N(t)\frac{p}{\delta t}

j'ai compris la correction mais je voudrais terminer

Vérifier que N(t)=Ae^{-t}+Best solution de cette équation
j'ai dérivé : N'(t)=-Ae^(-t)

déterminer
quel est le nombre final d'élèves pour t=+?
0
en déduire la valeur de B
quel est le nombre initial d'élèves?
en déduire la valeur de A

je trouve A=1000

pouvez vous m'aider pour les questions sans réponse?

Posté par
gts2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 20:07

Bonjour,

Vous connaissez N(t) et N'(t), il suffit donc de reporter dans votre équation pour trouver B et λ.
(Vous êtes sûr de la présence de B ?)
B=0 d'après l'équation ce qui implique que le nombre final est nul et pas l'inverse. Vous êtes sûr de votre texte ?

Posté par
tetras
re : Équations differentielles 11-11-25 à 20:17

oui il y a bien la question en déduire la valeur de B

=p/t

je ne vois pas comment trouber la valeur de

Posté par
gts2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 20:24

Citation :
λ=p/Δt ;
je ne vois pas comment trouver la valeur de λ.

Vous ne trouvez pas qu'il y a contradiction entre la première ligne et la deuxième ?
Pour ce qui est de B, c'est l'équation qui impose B=0 : la solution de l'équation est A\exp(-\lambda t)

Posté par
gts2
re : Équations differentielles 11-11-25 à 20:36

Remarque : il faudrait qu'un mathématicien de passe par là, parce qu'on a n'a pas une équation différentielle, mais une "équation différentielle approximative" \frac{dN}{dt}\approx \frac{p}{\Delta t}.
Faut-il trouver la "vraie" valeur de λ ?

Posté par
candide2
re : Équations differentielles 12-11-25 à 09:44

Bonjour,

Je ferais ceci :

dN(t)/dt = -0,1 * N(t)  (1) est l'équation différentielle.
et N(0) = 1000 (tiré du tableau est une condition initiale)   (2)

Avec  N(t)=Ae^{-L*t}+B   comme solution supposée.
avec (2) --> 1000 = A + B  (3)

dN(t)/dt = -A.L.e^{-L*t}
Remis dans (1) -->

-A.L.e^{-L*t} = -0,1 * (A.e^{-L*t}+B )   (4)
Cette relation (4) doit être respectée pour tout t, donc aussi pour t --> +oo
Ceci impose alors : 0 = -0,1 * (0 + B), soit donc B = 0
et avec (3) --> A = 1000

La relation (4) devient donc : -1000.L.e^{-L*t} = -0,1 * 1000.e^{-L*t}  
L.e^(-L*t) = 100.e^(-L*t)
… qui doit aussi être respectée en t = 0 et donc L*1 = 100 *1--> L = 100

Donc N(t) = 1000.e^(-100t) est solution du problème.

Posté par
candide2
re : Équations differentielles 14-11-25 à 11:25

Bonjour,

Distraction en fin de rédaction de ma réponse, je recommence :

Bonjour,

Je ferais ceci :

dN(t)/dt = -0,1 * N(t)  (1) est l'équation différentielle.
et N(0) = 1000 (tiré du tableau est une condition initiale)   (2)

Avec  N(t)=Ae^{-L*t}+B   comme solution.
avec (2) --> 1000 = A + B  (3)

dN(t)/dt = -A.L.e^{-L*t}
Remis dans (1) -->

-A.L.e^{-L*t} = -0,1 * (A.e^{-L*t}+B )   (4)
Cette relation (4) doit être respectée pour tout t, donc aussi pour t --> +oo
Ceci impose alors : 0 = -0,1 * (0 + B), soit donc B = 0
et avec (3) --> A = 1000

La relation (4) devient donc : -1000.L.e^{-L*t} = -0,1 * 1000.e^{-L*t}  
L.e^(-L*t) = 0,1.e^(-L*t)
… qui doit aussi être respectée en t = 0 et donc L*1 = 0,1 --> L = 0,1

Donc N(t) = 1000.e^(-0,1.t) est solution du problème.



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