Aller au contenu
jib20
AccueilCoursExercicesExamensQCMsNotebookProgrèsParcours IABientôt
Paramètres
jib20
N
Naoufal2BAC · Sciences Physiques · FR
AccueilCoursExercicesQCMsNotebookProgrès
MathématiquesÉquations différentiellesRésoudre y″ + ay′ + by = 0 avec l’équation caractéristiqueExercice : résoudre deux équations du second ordre
Parties
123
À toi de jouerCarte 14 sur 170% de la partie

Exercice : résoudre deux équations du second ordre

#exercice#second ordre

Construit sur :Comparer visuellement les trois cas

Résous d’abord les deux équations sans consulter la correction. Pour chacune, écris explicitement aaa, bbb et Δ\DeltaΔ.

Exercice

Résoudre les équations différentielles suivantes.

  1. (E1):y′′−3y′+2y=0(E_1) : y'' - 3y' + 2y = 0(E1​):y′′−3y′+2y=0
  2. (E2):y′′+4y=0(E_2) : y'' + 4y = 0(E2​):y′′+4y=0

Correction

1. Équation caractéristique r2−3r+2=0r^2 - 3r + 2 = 0r2−3r+2=0, Δ=9−8=1>0\Delta = 9 - 8 = 1 > 0Δ=9−8=1>0. Racines r1=1r_1 = 1r1​=1 et r2=2r_2 = 2r2​=2 :

f(x)=α ex+β e2x(α,β∈R)f(x) = \alpha\,e^{x} + \beta\,e^{2x} \qquad (\alpha, \beta \in \mathbb{R})f(x)=αex+βe2x(α,β∈R)

2. Équation caractéristique r2+4=0r^2 + 4 = 0r2+4=0 (ici a=0a = 0a=0, b=4b = 4b=4), Δ=0−16=−16<0\Delta = 0 - 16 = -16 < 0Δ=0−16=−16<0. Racines r=±2ir = \pm 2ir=±2i, donc p=0p = 0p=0 et q=2q = 2q=2 :

f(x)=αcos⁡(2x)+βsin⁡(2x)(α,β∈R)f(x) = \alpha\cos(2x) + \beta\sin(2x) \qquad (\alpha, \beta \in \mathbb{R})f(x)=αcos(2x)+βsin(2x)(α,β∈R)

Carte précédenteComparer visuellement les trois casCarte suivanteUtiliser deux conditions initiales au second ordre
Dans cette partieRésoudre y″ + ay′ + by = 0 avec l’équation caractéristique
  1. 1Identifier correctement les coefficients a et b
  2. 2Pourquoi apparaît une équation en r ?
  3. 3Définition : équation caractéristique et discriminant
  4. 4La carte de décision : trois signes de Δ
  5. 5Théorème : solution générale selon le signe de Δ
  6. 6Méthode d’examen en cinq étapes
  7. 7Cas Δ > 0 : deux exponentielles distinctes
  8. 8Exemple détaillé — Δ > 0 : y″ − 5y′ + 6y = 0
  9. 9Cas Δ = 0 : ne pas oublier le facteur x
  10. 10Exemple détaillé — Δ = 0 : y″ − 4y′ + 4y = 0
  11. 11Cas Δ < 0 : lire p et q dans les racines
  12. 12Exemple détaillé — Δ < 0 : y″ + y′ + y = 0
  13. 13Comparer visuellement les trois cas
  14. 14Exercice : résoudre deux équations du second ordre
  15. 15Utiliser deux conditions initiales au second ordre
  16. 16Erreurs fréquentes au second ordre
  17. 17Bilan final : une résolution complète
Voir toutes les cartes
Graphique interactif
Pour y″+4y=0, les solutions sinusoïdales ne sont pas amorties.

Glisse les points, zoome ou déplace le repère pour explorer.