Mathématiques

Question

on se propose de résoudre l'équation différentielle (E): y'-2y-2(e2x-1)
1) montrer que la fonction h définie sur IR par: h(x)= 2xe2x+1 est solution de (E)
2) a_ on pose y = z+h. montrer quey est solution de (E) si et seulement si z est solution de (E'):y'-2y=0
b_ Résoudre (E') et en déduire les solutions de (E)
3) Déterminer la solution de (E) qui s'annule en 0

1 Réponse

  • 1) h'(x)=2e^(2x)+4xe^(2x)
    Donc h'-2h-2(e^2x-1)=2e^(2x)+4xe^(2x)-4xe^(2x)-2-2e^(2x)+2=0
    Donc h est bien solution de (E)

    2a) y=z+h est solution de (E)
    ⇔(z+h)'-2(z+h)-2(e^(2x)-1)=0
    ⇔z'+h'-2z-2h-2(e^(2x)-1)=0
    ⇔z'-2z+(h'-2h-2(e^(2x)-1))=0
    ⇔z'-2z=0 car h est solution de E

    2b) (E') est une équation différentielle linéaire d'ordre 1 à coefficients constants sans second membre. Donc les solutions de (E') sont les fonction ke^2x où k est une constante quelconque.
    On en déduit que les solutions de (E) sont les fonctions ke^(2x)+h
    Soit f(x)=ke^(2x)+2xe^(2x)+1

    3) f(0)=0 soit k+1=0 donc k=-1
    Donc f(x)=-e^(2x)+2xe^(2x)+1

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