Savoir résoudre une équation différentielle de la forme y′=ay+f - Exercice 2
5 min
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Soit (E) l'équation différentielle y′=20y+40 .
Question 1
Déterminer la solution particulière constante de l'équation différentielle (E) .
Correction
Notons f0(x)la solution constante de l'équation différentielle (E) c'est que f0(x)=M où M∈R . De plus, il est évident que f0′(x)=0. Comme f0 est la solution la solution constante de l'équation différentielle (E), on peut donc écrire que : f0′(x)=20f0(x)+40 0=20f0(x)+40 20f0(x)+40=0 20f0(x)=−40 f0(x)=20−40 Ainsi :
f0(x)=−2
Finalement, la solution particulière constante de l'équation différentielle (E) est alors f0(x)=−2 .
Question 2
En déduire toutes les solutions de l'équation différentielle (E) .
Correction
Soit l’équation différentielle y′=ay+f où a est un réel avec a=0 et f une fonction définie sur un intervalle I .
Les solutions de cette équation sont les fonctions de la forme : m(x)=keax+z(x) où la fonction x↦keax est solution de l'équation y′=ay avec k est une constante réelle et la fonction z une solution particulière de l'équation y′=ay+f .
L'équation différentielle s'écrit : y′=20y+40 . On identifie ici que : a=20 et f(x)=40 . D'après la question 1, nous avons démontré que la fonction f0 est une solution particulieˋre de l'équation différentielle (E). Il en résulte que les solutions de l'équation différentielle (E) sont alors : m(x)=ke20x+f0(x) où k est une constante réelle. Finalement, les solutions de l'équation (E) sont donc les fonctions définies sur R par
m(x)=ke20x−2
où k est une constante réelle.
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