Exercices types : Equation différentielles du premier ordre - Exercice 4
15 min
30
Question 1
On considère l'équation différentielle y′+y=2e−x.
Résoudre y′+y=0
Correction
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)=ke−ax+ab où k est une constante réelle.
Nous devons résoudre : y′+y=0 On identifie ici que : a=1 et b=0. Il en résulte que les solutions de l'équation sont alors : f(x)=ke−x+10 où k est une constante réelle. Finalement : f(x)=ke−x où k est une constante réelle.
Question 2
Soit la fonction g définie sur R par g(x)=2xe−x. Montrer que g est une solution de y′+y=2e−x.
Correction
g est une solution de l'équation y′+y=2e−x si et seulement si g′(x)+g(x)=2e−x. Il nous faut donc commencer par calculer la dérivée de g. Soit g(x)=2xe−x. g est dérivable sur R.
(eu)′=u′eu
Ici on reconnaît la forme (uv)′=u′v+uv′ avec u(x)=2x et v(x)=e−x. Ainsi u′(x)=2 et v′(x)=−e−x. Il vient alors que : g′(x)=2e−x+2x×(−e−x) Ainsi :
g′(x)=e−x(2−2x)
De plus : g′(x)+g(x)=e−x(2−2x)+2xe−x g′(x)+g(x)=e−x(2−2x+2x) Il en résulte donc que :
g′(x)+g(x)=2e−x
. Finalement, g est bien une solution de y′+y=2e−x.
Signaler une erreur
Aide-nous à améliorer nos contenus en signalant les erreurs ou problèmes que tu penses avoir trouvés.
Connecte-toi ou crée un compte pour signaler une erreur.