Équations Différentielles : Exercices Corrigés • Maths Complémentaires En Terminale / Atelier De Marquage En

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Thursday, 1 August 2024
Les équations différentielles ne sont en revanche pas à leur programme. Proposer un exercice niveau Terminale S proposant de déterminer toutes les solutions de l'équation $y'+2y=x+1$. Applications Enoncé Le taux d'alcoolémie $f(t)$ (en $\mathrm g\! \cdot\! \mathrm L^{-1}$) d'une personne ayant absorbé, à jeun, une certaine quantité d'alcool vérifie l'équation différentielle $y'(t)+y(t)=ae^{-t}$, où $t\geq 0$ est le temps écoulé après l'ingestion (exprimé en heures) et $a$ est une constante qui dépend de la quantité d'alcool ingérée et de la personne. Exprimer $f$ en fonction de $t$ et de $a$. Équations Différentielles : Exercice 1, Énoncé • Maths Complémentaires en Terminale. On fixe $a=5$. Étudier les variations de $f$ et tracer sa courbe. Déterminer le taux d'alcoolémie maximal et le temps au bout duquel il est atteint. Donner une valeur du délai $T$ (à l'heure près par excès) au bout duquel le taux d'alcoolémie de cette personne est inférieur à $0, 5\, \mathrm g\! \cdot\! \mathrm L^{-1}$. Enoncé La variation de la température $\theta$ d'un liquide, laissé dans un environnement à une température ambiante constante, suit la loi de Newton: \begin{equation} \theta'(t)=\lambda(\theta_a-\theta(t)), \end{equation} où $\theta_a$ est la température ambiante, $\lambda$ est une constante de proportionnalité qui dépend des conditions expérimentales et $t$ est le temps, donné en minutes.

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Puis en dérivant:,. On utilise la seconde équation du système pour obtenir:. De la première équation, on tire en fonction de et: ce qui donne pour tout réel,. Résolution de l'équation différentielle L'équation a pour solution générale où. Il est évident que est solution particulière de est solution particulière de ssi ssi. On en déduit qu'il existe,,. En utilisant:, on obtient après calculs, pour tout réel,. Il reste à étudier la réciproque. La première équation est vérifiée, car c'est elle qui a servi à déterminer. Il reste à vérifier la deuxième. On calcule si en utilisant, donc, en utilisant l'équation différentielle dont est solution, on a donc obtenu la deuxième équation est vérifiée. La réciproque est vraie. Conclusion: les solutions du système sont définies pour tout réel par: 4. Équations différentielles exercices de maths. Équations différentielles d'ordre 1, solution périodique Soit une fonction continue sur et 1-périodique. Soit. Il existe une unique solution de qui est 1-périodique. Vrai ou Faux? Correction: On résout d'abord l'équation.

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est solution générale de l'équation sans second membre. On utilise la méthode de variation de la constante est solution de l'équation ssi. On en déduit que la solution générale de l'équation est donnée par Recherche d'une solution 1-périodi- que: est -périodique ssi, (*) On calcule par la relation de Chasles: On utilise le changement de variable: dans la deuxième intégrale (), est de classe sur: ce qui donne puisque est -périodique La condition nécessaire et suffisante (*) s'écrit alors, Conclusion: il existe une et une seule solution – périodique. à résoudre sur ou. Puis déterminer les solutions sur. Correction: Première partie 0n résout l'équation sur ou après l'avoir écrite sous la forme. La solution générale de est soit On utilise la méthode de variation de la constante avec où sur et sur. Equations différentielles. est solution sur On utilise de primitive si et de primitive si. Donc la solution générale sur est et sur: où. Deuxième partie Recherche d'une solution sur de. On note si et si. Si ou, n'a pas de limite finie en.

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Pour chaque question, on cherchera le domaine de dérivabilité et la dérivée. Résoudre sur l'équation en posant Correction: 👍 Il est important de ne pas oublier de démontrer que est deux fois dérivable. 👍 On dérive en fonction de et non en fonction de pour remplacer dans l'équation différentielle. Si est deux fois dérivable sur par produit de deux fonction 2 fois dérivable sur, l'est aussi. On écrit ce qui permet de dériver plus facilement en fonction de. Pour tout, 👍 On remplace dans l'équation, en regroupant directement les termes en, ceux en et le seul terme en. Équations différentielles exercices terminal. est solution sur ssi, ⚠️ à ne pas oublier de donner les solutions. L'ensemble des solutions sur est l'ensemble des fonctions Résoudre l'équation sur en posant Si est deux fois dérivable sur, l'est aussi. Recherche de la nouvelle équation différentielle Si,. On remplace dans l'équation différentielle en regroupant dès le début les termes en et: est solution sur ssi pour tout Détermination de La solution générale de est où. La fonction est solution particulière de La solution générale de est ⚠️ à donner les solutions.

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. 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. Equations différentielles - Méthodes et exercices. ⚠️ On peut remarquer que le théorème de Cauchy-Lipschitz ne s'applique pas sur car le coefficient de s'annule.

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