Soit l’équation différentielle
y′=ay+b où
a et
b sont deux réels, 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−ab où k est une constante réelle.La fonction f0(x)=−ab est appeleˊe solution particulieˋre constante de l'équation différentielle. Nous savons que
y′+2y=b qui s'écrit également
y′=−2y+bOn identifie ici que :
a=−2 et
b=b.
Il en résulte que les solutions de l'équation sont alors :
f(x)=ke−2x−(−2)b où
k est une constante réelle.
Finalement :
f(x)=ke−2x+2b où
k est une constante réelle.
Maintenant, nous cherchons l'unique solution vérifiant
f(2)=0 et
f(1)=3.
A l'aide de la condition
f(2)=0, nous allons déterminer la valeur du réel
k.
ke−2×2+2b=0 ke−4=−2b k=e−4(−2b) k=e41(−2b) k=−2b×1e4 k=−2be4 Finalement :
f(x)=−2be4e−2x+2b que l'on peut aussi écrire
f(x)=−2be−2x+4+2b A l'aide de la deuxième condition
f(1)=3 nous allons pouvoir déterminer la valeur de
b.
f(1)=3−2be−2×1+4+2b=3 −2be2+2b=3 2b(−e2+1)=3 2b=−e2+13 Il en résulte donc que :
b=−e2+16