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Naoufal2BAC · Sciences Physiques · FR
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MathématiquesÉquations différentiellesRésoudre y′ = ay + b et utiliser une condition initialeExemple détaillé : y′ = 4y + 5 et f(−7) = 11
Parties
123
ExempleCarte 10 sur 140% de la partie

Exemple détaillé : y′ = 4y + 5 et f(−7) = 11

#condition initiale#calcul

Construit sur :Méthode : imposer une condition initiale sans sauter d’étape

Nous appliquons exactement la méthode précédente. Le grand nombre e28e^{28}e28 vient naturellement de l’abscisse −7-7−7 ; il ne faut pas l’approximer.

Exemple

Déterminer la solution fff de l'équation (E):y′=4y+5(E) : y' = 4y + 5(E):y′=4y+5 qui vérifie la condition initiale f(−7)=11f(-7) = 11f(−7)=11.

Solution générale (exemple précédent) :

f(x)=α e4x−54(α∈R)f(x) = \alpha\,e^{4x} - \frac{5}{4} \qquad (\alpha \in \mathbb{R})f(x)=αe4x−45​(α∈R)

On applique la condition initiale f(−7)=11f(-7) = 11f(−7)=11 :

\iff \alpha\,e^{4\times(-7)} - \frac{5}{4} = 11 \iff \alpha\,e^{-28} = 11 + \frac{5}{4} = \frac{49}{4}$$ $$\iff \alpha = \frac{49}{4}\,e^{28}$$ Comme $\alpha = \dfrac{49}{4}\,e^{28}$ est un nombre réel **unique**, il existe une unique fonction telle que $f(-7) = 11$ : $$f(x) = \frac{49}{4}\,e^{28}\times e^{4x} - \frac{5}{4} = \frac{49}{4}\,e^{4x+28} - \frac{5}{4}$$ **Vérification :** $f(-7) = \dfrac{49}{4}\,e^{0} - \dfrac{5}{4} = \dfrac{49}{4} - \dfrac{5}{4} = \dfrac{44}{4} = 11.$ ✓
Carte précédenteMéthode : imposer une condition initiale sans sauter d’étapeCarte suivanteExemple supplémentaire : une condition initiale en x = 0
Dans cette partieRésoudre y′ = ay + b et utiliser une condition initiale
  1. 1Commencer par y′ = ay : la famille exponentielle
  2. 2Repérer la solution constante de y′ = ay + b
  3. 3Construire la formule générale, étape par étape
  4. 4Théorème : toutes les solutions de y′ = ay + b
  5. 5Méthode d’examen en quatre étapes
  6. 6Quatre exemples pour couvrir tous les cas
  7. 7Vérifier la formule générale
  8. 8Condition initiale : une seule courbe passe par le point donné
  9. 9Méthode : imposer une condition initiale sans sauter d’étape
  10. 10Exemple détaillé : y′ = 4y + 5 et f(−7) = 11
  11. 11Exemple supplémentaire : une condition initiale en x = 0
  12. 12Exercice guidé : y′ = 2y − 6 avec f(0) = 1
  13. 13Erreurs fréquentes au premier ordre
  14. 14Bilan du premier ordre
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