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fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 19:36
par Lola
Bonsoir,
Voila je révise un controle qui arrive à grand pas en faisant des exercices mais voilà, j'ai un petit souci.
Voici l'énoncé:
1a) résoudre l'équation différentielle : y'=-y/2 (E0)
Les solutions de l'équation différentielle sont les fonctions : k(x) = c exp(-x/2 )
1b) Considérons l'équation differentielle : 2y'+y= exp(-x/2) (x-1) (E)
Déterminer les deux réels a et b tels que f(x)= exp(-x/2) (ax²+bx) soit solution de (E)
C'est ici que je bloque.
J'ai calculé la dérivée de f qui donne:
f'(x) = -1/2 exp(-x/2) (2ax+b)
Mais là je dois remplacer dans (E) et au final je trouve des résultat étranges : b = 1 et a = 0
Cordialement
Lola

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 19:48
par sos-math(22)
Bonsoir Lola,

Tu as fait une erreur dans le calcul de la dérivée de f.

Je te rappelle que la dérivée d'un produit n'est pas égal au produit des dérivées : \((uv)'\) n'est pas égal à \(u'v'\).

On a : \((uv)'=u'v+uv'\)

Je te conseille donc de calculer correctement la dérivée de f ; puis de calculer \(2f'(x)+f(x)\) en fonction de x.

Bon courage.

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:02
par Lola
Merci de votre réponse.
La dérivée donne donc : f'(x)=-1/2 exp(x/2) (ax²+bx) + exp(-x/2) (2ax+b)
je trouve pour 2f'(x) + f(x) = -exp(-x/2) (ax²+bx) + 2exp(-x/2) (2ax+b) + exp(-x/2) (ax²+bx)
= 2 exp(-x/2) (2ax+b)
Que dois je faire ensuite?
Cordialement
Lola

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:12
par sos-math(22)
C'est nettement mieux...
Ensuite, tu dois tout simplement identifier avec exp(-x/2) (x-1).
Bon courage.

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:16
par Lola
Si j'ai tout compris, par identification :
2a= -1 donc a = -1/2
et b = -1
Cordiaement
Lola

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:17
par sos-math(22)
Non, tu as 2(2ax+b)=x-1.

Donc...

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:30
par Lola
Merci beaucoup pour m'avoir guidée!!
Au final on a : 4 ax + 2b = x-1
On prend x=0 donc b = -1/2
et pour x=1 on trouve a = 1/4
Encore merci pour m'avoir consacré du temps et bonne soirée.
Cordialement.
Lola

Re: fonction exponentielle et equations différentielles

Posté : mar. 19 oct. 2010 20:34
par sos-math(22)
Tu connais maintenant une solution particulière de l'équation avec second membre.

Regarde dans ton cours (ou bien sur un exemple) comment l'on détermine l'ensemble des solutions de l'équation avec second membre connaissant une solution particulière de l'équation avec second membre et les solutions de l'équation sans second membre.

Bonne continuation.