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(K 1 (β x) + K 2 (β x)) où K 1 et K 2 sont deux constantes réelles quelconques Il existe une solution et une seule satisfaisant à des conditions initiales du genre y( x)=y et y '( x)=y '. Exemples Résoudre E: y''-3y'+2y = 0 Il s'agit d'une équation différentielle du second ordre, son équation caractéristique associée est r 2 -3r+2=0 son discriminant Δ =3 2 -8=1 donc Δ > 0 elle admet deux solutions réels: r 1 = 2 et r 2 = 1. Les solutions de l'équation différentielle sont donc les fonctions définies sur ℝ par y(x) = C 1 e 2 x +C 2 e x où C 1 et C 2 sont deux constantes réelles quelconques Résoudre E: y''+2y'+2y = 0 Il s'agit d'une équation différentielle du second ordre, son équation caractéristique associée est r 2 +2r+2=0 son discriminant Δ =2 2 -8=-4 donc Δ < 0 elle admet deux solutions complexes conjuguées r 1 =-1 + i. et r 2 = -1 – i La solution générale de l'équation différentielle (E) est: y = e -x. (K 1 ( x) + K 2 ( x)) où K 1 et K 2 sont deux constantes réelles quelconques Résoudre E: y''-2y'+y = 0 Il s'agit d'une équation différentielle du second ordre, son équation caractéristique associée est r 2 -2r+1=0 son discriminant Δ =2 2 -4=0 donc Δ= 0 admet une solution réelle double r=1 La solution générale de l'équation différentielle (E) est y = (C 1. Equations différentielles - Méthodes et exercices. x + C 2)e x (où C 1 et C 2 sont des constantes réelles quelconques. )
Si, les limites de à gauche et à droite de sont nulles. On pose. Dans ce cas, pour tout,. est alors dérivable en et. On vérifie que, donc est encore solution de en. Elle est solution sur. Conclusion: L'équation admet une unique solution sur définie par. Résoudre l'équation différentielle sur et sur. Déterminer les solutions sur. Correction: Résolution sur et sur. On écrit l'équation sous la forme et on résout l'équation sur avec. La solution générale sur de est où car admet comme primitive. On utilise la méthode de variation de la constante. est solution de sur L'ensemble des solutions de sur est l'ensemble des fonctions où. L'ensemble des solutions de sur est l'ensemble des fonctions où Recherche de solutions de sur. On note Pour tout et, admet pour limite en. Équations différentielles exercices sur les. On pose. On introduit le taux d'accroissement de en: alors. est dérivable en et. est encore solution de l'équation en car L'équation admet une infinité de solutions sur. Leurs graphes passent tous par l'origine. ⚠️ On peut remarquer que le théorème de Cauchy-Lipschitz ne s'applique pas sur car le coefficient de s'annule.
En déduire toutes les solutions de $(H)$. Retour à l'équation originale: Déterminer deux réels $a, b$ tels que $y_0(x)=ax+b$ soit solution de $(E)$. Soit $C\in\mathbb R$. Vérifier que la fonction $y$ définie sur $\mathbb R$ par $y(x)=y_0(x)+C\exp(-2x)$ est solution de $(E)$. Réciproquement, soit $y$ une solution de $(E)$. Équations différentielles exercices es corriges. On pose $z=y-y_0$. Démontrer que $z$ est solution de $(H)$. En déduire toutes les solutions de $(E)$. Sur le même modèle, déterminer l'ensemble des fonctions $y:\mathbb R\to\mathbb R$ dérivables telles que $$\forall x\in\mathbb R, \ y'-7y=-7x^2-5x-6. $$