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Naoufal2BAC · Sciences Physiques · FR
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MathématiquesÉquations différentiellesRésoudre y″ + ay′ + by = 0 avec l’équation caractéristiqueUtiliser deux conditions initiales au second ordre
Parties
123
ExempleCarte 15 sur 170% de la partie

Utiliser deux conditions initiales au second ordre

#condition-initiale#second-ordre

Construit sur :Exercice : résoudre deux équations du second ordre

Considérons

y′′+4y=0,f(0)=3,f′(0)=2.y''+4y=0,\qquad f(0)=3,\qquad f'(0)=2.y′′+4y=0,f(0)=3,f′(0)=2.

La solution générale est

f(x)=αcos⁡(2x)+βsin⁡(2x).f(x)=\alpha\cos(2x)+\beta\sin(2x).f(x)=αcos(2x)+βsin(2x).

La première condition donne f(0)=α=3f(0)=\alpha=3f(0)=α=3. Ensuite,

f′(x)=−2αsin⁡(2x)+2βcos⁡(2x),f'(x)=-2\alpha\sin(2x)+2\beta\cos(2x),f′(x)=−2αsin(2x)+2βcos(2x),

donc f′(0)=2β=2f'(0)=2\beta=2f′(0)=2β=2, d’où β=1\beta=1β=1. Finalement,

f(x)=3cos⁡(2x)+sin⁡(2x).\boxed{f(x)=3\cos(2x)+\sin(2x)}.f(x)=3cos(2x)+sin(2x)​.
Carte précédenteExercice : résoudre deux équations du second ordreCarte suivanteErreurs fréquentes 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
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