ExerciceTerminale, chapitre 8 — Équations différentielles · L'équation
Exercice 9
Le graphique ci-dessous représente quatre courbes intégrales de l'équation différentielle .
1. Donner la forme générale des solutions de cette équation différentielle.
2. Déterminer, par lecture graphique de l'ordonnée en , la valeur de la constante associée à chacune des quatre courbes.
3. Une cinquième courbe intégrale passe par le point de coordonnées . Déterminer l'expression de la solution correspondante.
4. Deux courbes intégrales distinctes peuvent-elles se couper ? Justifier à l'aide du théorème 2 du cours.
5. L'équation admet-elle une solution constante ? Si oui, laquelle, et pourquoi ne figure-t-elle pas parmi les quatre courbes tracées ?
Corrigé
1. Ici , donc d'après le théorème 1 :
2. Comme , la constante se lit directement comme l'ordonnée du point d'abscisse .
3. La condition donne :
4. Non. D'après le théorème 2, par tout point du plan passe une unique solution. Si deux courbes intégrales se coupaient en un point, il y aurait deux solutions distinctes vérifiant la même condition initiale, ce qui contredirait ce théorème.
5. Oui : la valeur donne la fonction nulle, dont la dérivée est nulle et qui vérifie bien . Sa courbe est l'axe des abscisses lui-même : elle n'a pas été tracée en couleur puisqu'elle se confond avec cet axe.