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Niveau terminale
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travail Équation différentielle

Posté par
Marwa2003
20-03-21 à 18:22


Bonsoir , j'ai besoin d'aide pour un Dm de maths sur l'équation différentielle . J'ai réussi la première question et j'en suis à la moitié de la deuxième .

Après des violents orages, des eaux de ruissellement contenant 4 % de pesticides se déversent dans un bassin aménagé pour la baignade.
Le système d'évacuation du bassin permet d'y maintenir un volume constant de
30 000 litres.
On admet que le volume de pesticides en litres dans ce bassin est une fonction du
temps définie par : V(t) = f (t) + 1200,t étant le temps en minutes et f étant une
solution de l'équation différentielle
(E) : y′ +0,005y = 0.

1. Résoudre l'équation différentielle (E).

2. On suppose qu'à l'instant t = 0, le volume des pesticides dans l'eau est nul.
En déduire que , pour tout réel t ⩾ 0 :
V(t) = 1200 ( 1-e^-0,005t )

3.a Calculer le volume limite de pesticide , noté VL , défini par VL= lim V (t) t--> + l'infini
b. Étudier le sens de variation de la fonction V sur [0;+l'infini [ et dresser son tableau de Variations .
c. Montrer que l'équation V(t)=600 admet une unique solution alpha sur [0;+l'infini[ dont on donnera une valeur approchée à l'unité près .

4. Le corps médical considère que des affections cutanées peuvent survenir dès
que le taux de pesticides dans le bassin atteint la moitié de la valeur limite.
Au bout de combien de minutes ce taux est-il atteint ?

Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 18:23

J'ai fais ça pour la deuxième :
V(t)= ke^-0,005t+ 1200
à t=0 , on a :
V(0)= ke^-0,005×0+ 1200
V(0)=k+1200=0 ⇔k=-1200

J'arrive pas à savoir comment je pourrais passer de ça à V(t)= 1200(1-e^-0,005t)

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 18:37

bonjour

en remplaçant dans l'expression de V(t) !

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 18:42

Bonjour !
Remplacer quoi par quoi ?

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 18:43

ben la valeur de k !!!!

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 23:10

J'ai pas compris :/

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 20-03-21 à 23:31

faut faire un petit effort là

tu poses

Citation :
V(t)= ke^-0,005t+ 1200


et après ton calcul avec la condition initiale tu trouves

Citation :
k=-1200


tu peux pas remplacer dans l'expression de V(t) ?

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 12:16


V(t)=-1200e^-0,005t +1200 c'est ça ?

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 12:20

Je sais qu'il faut factoriser après mais je sais pas par où commencer

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 13:32

vu que tu as le résultat sous les yeux dans l'énoncé, il n'est pas trop difficile de savoir par quoi il faut factoriser

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 14:04

On met 1200 en facteur donc ça fait 1200 ( 1-e^-0,005t )  ?

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 14:07

c'est pas un jeu ! on te demande des affirmations, pas des questions !

oui

V(t) = 1200 ( 1-e^-0,005t )

bon, on continue ?

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 14:42

Je le prends pas pour un jeu , ma façon d'avancer c'est de poser des questions afin de m'assurer que mon travail est juste pour pouvoir m'avancer
Merci !

Maintenant pour la 3a , quand t tend vers + l'infini , 1200 tend vers 1200, - 0,005 × t qui tend vers + l'infini = - l'infini et exponentielle - l'infini est égale à 0 .
On développe , donc la limite de V(t) = 1200 ,
C'est ça ?

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 14:50

oui

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 15:20

Super ! Alors pour étudier le sens de variation il faut dériver V(t)=1200 ( 1-e^-0,005t )

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 15:25

bon ben allez, tu vas pas me demander à chaque fois que tu respires

essaye quand même de présenter une proposition pour toute la question 3b ! on est parti ...

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 15:46

Si c'est pas déjà clair , je suis très mauvaise en maths et j'ai besoin qu'on m'aide à chaque étape mais je fais de mon mieux .
Je vais essayer de répondre maintenant

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 17:05

J'y arrive pas , J'arrive pas à reconnaître les différents termes

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 18:39

tu es en terminale scientifique, donc les maths sont indispensables ! "être très mauvaise en math" n'est pas un état permanent ni une fatalité. Les maths c'est comme le reste, ça se travaille

t'arrives pas à quoi ?

proposes et on corrigera...

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 19:33

Je fais option maths complémentaires
( réforme ) , je sais que c'est un produit
u(x)= 1200 et v(x) =1-e^-0,005t
u'(x)= 0  et v'(x)= -0,005-e^-0,005t
Donc
u' × v+ v' ×u =
0×1-e^-0,005t+-0,005e^-0,005t×1200
≈ -6

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 23:26

même avec math complémentaire ! si tu ne sais pas dériver je vois mal comment tu peux poursuivre des études scientifiques après le bac !

quand on multiplie par une constante, il est plutôt maladroit de dériver comme un produit

si u est une fonction, et k une constante, la dérivée de ku est ku'

par ailleurs il me semble que le fait que 0A = 0 est plutôt du niveau collège.

Il faut se ressaisir là !

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 23:33

J'ai eu des enseignants plutôt horribles , très absents et il faut pas oublier le confinement mais je fais de mon mieux .
Je vous remercie de votre aide , je vais continuer le travail toute seule . Au revoir

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 23:38

un peu facile de critiquer les enseignants ! et je ne pense pas que tu aies les éléments nécessaires pour les juger.

bref

pour le confinement je suis d'accord avec toi que ça n'arrange rien !

V(t) = 1200 (1 - e-0,005 t)

V'(t) = 1200 (1 - e-0,005 t) ' = 1200 ( ....)

Posté par
Marwa2003
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 23:45

Je juges pas les enseignants de nulle part ! J'ai mieux que ça à faire . Et vous connaissez pas mes profs de maths 😔
Comme je l'ai déjà mentionnée , je finirai le travail toute seule ,même avec des fautes au moins je l'aurai fini toute seule
, merci beaucoup pour votre aide et bonne soirée !

Posté par
matheuxmatou
re : travail Équation différentielle 21-03-21 à 23:51

bon, ben si tu ne veux pas progresser, c'est dommage !

faire des fautes fait partie du processus d'apprentissage, c'est normal, on en a tous fait...

mais l'important est de les comprendre et les corriger. C'est toi qui vois

avec plaisir et bonne soirée



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