Savoir résoudre une équation différentielle de la forme y′=ay avec une condition - Exercice 2
6 min
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Question 1
Résoudre l'équation différentielle suivante : y′=−11y tel que f(2)=−5
Correction
Soit l’équation différentielle y′=ay où a est un réel avec a=0, et où y est une fonction de la variable x définie et dérivable sur R.
Les solutions de cette équation sont les fonctions de la forme : f(x)=keax où k est une constante réelle.
On identifie ici que : a=−11 . Il en résulte que les solutions de l'équation sont alors : f(x)=ke−11x où k est une constante réelle. Or : f(2)=−5 ce qui nous permet d'écrire que : ke−11×2=−5 équivaut successivement à : ke−22=−5 k=e−22−5
e−a=ea1
D'où : k=−5e22 Il en résulte que la solution de l'équation différentielle y′=−11y tel que f(2)=−5 est alors : f(x)=−5e22×e−11x
eaeb=ea+b
Ainsi :
f(x)=−5e−11x+22
Question 2
Résoudre l'équation différentielle suivante : y′=−7y tel que f(0)=6
Correction
Soit l’équation différentielle y′=ay où a est un réel avec a=0, et où y est une fonction de la variable x définie et dérivable sur R.
Les solutions de cette équation sont les fonctions de la forme : f(x)=keax où k est une constante réelle.
On identifie ici que : a=−7 . Il en résulte que les solutions de l'équation sont alors : f(x)=ke−7x où k est une constante réelle. Or : f(0)=6 ce qui nous permet d'écrire que : ke−7×0=6 équivaut successivement à : ke0=6 . Nous savons que e0=1 . k=6 Il en résulte que la solution de l'équation différentielle y′=−7y tel que f(0)=6 est alors :
f(x)=6e−7x
Question 3
Résoudre l'équation différentielle suivante : y′=12y tel que f(2)=−2
Correction
Soit l’équation différentielle y′=ay où a est un réel avec a=0, et où y est une fonction de la variable x définie et dérivable sur R.
Les solutions de cette équation sont les fonctions de la forme : f(x)=keax où k est une constante réelle.
On identifie ici que : a=12 . Il en résulte que les solutions de l'équation sont alors : f(x)=ke12x où k est une constante réelle. Or : f(2)=−2 ce qui nous permet d'écrire que : ke12×2=−2 équivaut successivement à : ke24=−2 k=e24−2 k=−2×e241
e−a=ea1
D'où : k=−2e−24 Il en résulte que la solution de l'équation différentielle y′=12y tel que f(2)=−2 est alors : f(x)=−2e−24×e12x
eaeb=ea+b
Ainsi :
f(x)=−2e12x−24
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