ATLAS Ouvrir dans l'atlas →

ExerciceTerminale, chapitre 8 — Équations différentielles · L'équation y′=ay+by'=ay+b

Exercice 12

Calcul

Déterminer dans chaque cas l'unique solution vérifiant la condition initiale donnée.

a) y′=3y−6y'=3y-6 et y(0)=4y(0)=4

b) y′=−y+2y'=-y+2 et y(0)=5y(0)=5

c) y′=−0,2 y+1y'=-0{,}2\,y+1 et y(0)=10y(0)=10

d) y′=4y+8y'=4y+8 et y(1)=0y(1)=0

Corrigé

a) Ici a=3a=3 et b=−6b=-6, donc −ba=2-\dfrac{b}{a}=2 et les solutions sont x↦Ce3x+2x\mapsto C\mathrm{e}^{3x}+2. La condition y(0)=4y(0)=4 donne : C+2=4  ⟺  C=2d’ouˋf(x)=2e3x+2C+2=4 \iff C=2 \qquad \text{d'où} \qquad \boxed{f(x)=2\mathrm{e}^{3x}+2}

b) a=−1a=-1, b=2b=2, donc −ba=2-\dfrac{b}{a}=2 et les solutions sont x↦Ce−x+2x\mapsto C\mathrm{e}^{-x}+2. La condition donne C+2=5C+2=5, soit C=3C=3 : f(x)=3e−x+2\boxed{f(x)=3\mathrm{e}^{-x}+2}

c) a=−0,2a=-0{,}2, b=1b=1, donc −ba=5-\dfrac{b}{a}=5. La condition donne C+5=10C+5=10, soit C=5C=5 : f(x)=5e−0,2x+5\boxed{f(x)=5\mathrm{e}^{-0,2x}+5}

d) a=4a=4, b=8b=8, donc −ba=−2-\dfrac{b}{a}=-2 et les solutions sont x↦Ce4x−2x\mapsto C\mathrm{e}^{4x}-2. La condition y(1)=0y(1)=0 donne : Ce4−2=0  ⟺  C=2e4=2e−4C\mathrm{e}^{4}-2=0 \iff C=\frac{2}{\mathrm{e}^{4}}=2\mathrm{e}^{-4}

f(x)=2e−4×e4x−2d’ouˋf(x)=2e4x−4−2f(x)=2\mathrm{e}^{-4}\times\mathrm{e}^{4x}-2 \qquad \text{d'où} \qquad \boxed{f(x)=2\mathrm{e}^{4x-4}-2}

Dans l'édifice

Thèmes

équation différentielle, équation y' = ay + b, condition initiale

Notions

équation différentielle

Ouvrir dans l'atlas interactif →