Équations Différentielles - Alloschool
Résolution d'une équation différentielle linéaire d'ordre 1 Si on doit résoudre une équation différentielle linéaire d'ordre 1, $y'(x)+a(x)y(x)=b(x)$, alors on commence par chercher les solutions de l'équation homogène $y'(x)+a(x)y(x)=0$. Soit $A$ une primitive de la fonction $a$. Les solutions de l'équation homogène sont les fonctions $x\mapsto \lambda e^{-A(x)}$, $\lambda$ une constante réelle ou complexe. on cherche alors une solution particulière de l'équation $y'(x)+a(x)y(x)=b(x)$, soit en cherchant une solution évidente; soit, si $a$ est une constante, en cherchant une solution du même type que $b$ (un polynôme si $b$ est un polynôme,... ). soit en utilisant la méthode de variation de la constante: on cherche une solution sous la forme $y(x)=\lambda(x)y_0(x)$, où $y_0$ est une solution de l'équation homogène. On a alors $$y'(x)=\lambda'(x)y_0(x)+\lambda(x)y_0'(x)$$ et donc $$y'(x)+a(x)y(x)=\lambda(x)(y_0'(x)+a(x)y_0(x))+\lambda'(x)y_0(x). Primitives et Equations Différentielles : exercices et corrigés. $$ Tenant compte de $y_0'+ay_0=0$, $y$ est solution de l'équation $y'+ay=b$ si et seulement si $$\lambda'(x)y_0(x)=b(x).
Exercices Équations Différentielles D'ordre 2
Le tableau ci-dessous donne les solutions de l'équation en fonction du discriminant \triangle ={ b}^{ 2}-4ac 3- Problème de Cauchy – II Le problème de Cauchy associé à une équation linéaire du second ordre à coefficients constants admet une unique solution.
si $f(x)=B\cos(\omega x)$, on cherche une solution sous la forme $y(x)=a\cos(\omega x)+b\sin(\omega x)$ sauf si l'équation homogène est $y''+\omega^2 y=0$. Dans ce cas, on cherche une solution sous la forme $y(x)=ax\sin(\omega x)$. si $f(x)=B\sin(\omega x)$, on cherche une solution sous la forme $y(x)=a\cos(\omega x)+b\sin(\omega x)$ sauf si l'équation homogène est $y''+\omega^2 y=0$. Dans ce cas, on cherche une solution sous la forme $y(x)=ax\cos(\omega x)$. Plus généralement, si $f(x)=P(x)\exp(\lambda x)$, avec $P$ un polynôme, on cherche une solution sous la forme $Q(x)\exp(\lambda x)$. Méthodes : équations différentielles. les solutions de l'équation $y''+ay'+by=f$ s'écrivent comme la somme de cette solution particulière et des Problème du raccordement des solutions Soit à résoudre l'équation différentielle $a(x)y'(x)+b(x)y(x)=c(x)$ avec $a, b, c:\mathbb R\to \mathbb R$ continues. On suppose que $a$ s'annule seulement en $x_0$. Pour résoudre l'équation différentielle sur $\mathbb R$, on commence par résoudre l'équation sur $]-\infty, x_0[$ et sur $]x_0, +\infty[$, là où $a$ ne s'annule pas; on écrit qu'une solution définie sur $\mathbb R$ est une solution sur $]-\infty, x_0[$ et aussi sur $]x_0, +\infty[$.