Équations différentielles - Spécialité

Déterminer les solutions d’une équation différentielle avec second membre

Exercice 1 : Résolution d’équation différentielle avec un second membre comportant une fonction trigonométrique

Soit l’équation différentielle \( (E) : 3y' + 6y = 15\operatorname{cos}{\left (x \right )} \)

Soit \( a \) et \( b \) deux réels tels que la fonction \( f_0 : x \mapsto acos(x) + bsin(x) \) soit une solution de \( (E) \).

Déterminer \( a \) et \( b \) et en déduire l'expression de \( f_0 \).
Résoudre l’équation différentielle \( (E’) : 3y' + 6y = 0 \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ax^2 + 3\).
En déduire l’ensemble des solutions de \( (E) \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ax^2 + 3\).
Déterminer \( h \) la solution de \( (E) \) telle que \( h(- \dfrac{1}{2}\pi ) = -2 \)

Exercice 2 : Résolution d’équation différentielle avec un second membre comportant une fonction polynôme de degré 2

Soit l’équation différentielle \( (E) : -5y' - 5y = -3x^{2} \)

Soit \( a, b \text{ et } c \) trois réels tels que la fonction \( f_0 : x \mapsto ax^{2} + bx + c \) soit une solution de \( (E) \).

Déterminer \( a, b \text{ et } c \) et en déduire l'expression de \( f_0 \).
Résoudre l’équation différentielle \( (E’) : -5y' - 5y = 0 \).

On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).
En déduire l’ensemble des solutions de \( (E) \).

On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).

Exercice 3 : Résolution d’équation différentielle avec un second membre comportant une fonction affine

Soit l’équation différentielle \( (E) : -y' - 2y = -12x \)

Soit \( a \) et \( b \) deux réels tels que la fonction \( f_0 : x \mapsto ax + b \) soit une solution de \( (E) \).

Déterminer \( a \) et \( b \) et en déduire l'expression de \( f_0 \).
Résoudre l’équation différentielle \( (E’) : -y' - 2y = 0 \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).
En déduire l’ensemble des solutions de \( (E) \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).

Exercice 4 : Résolution d’équation différentielle avec un second membre comportant une fonction trigonométrique

Soit l’équation différentielle \( (E) : -2y' - 6y = 40\operatorname{sin}{\left (x \right )} \)

Soit \( a \) et \( b \) deux réels tels que la fonction \( f_0 : x \mapsto acos(x) + bsin(x) \) soit une solution de \( (E) \).

Déterminer \( a \) et \( b \) et en déduire l'expression de \( f_0 \).
Résoudre l’équation différentielle \( (E’) : -2y' - 6y = 0 \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ax^2 + 3\).
En déduire l’ensemble des solutions de \( (E) \).
On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ax^2 + 3\).
Déterminer \( h \) la solution de \( (E) \) telle que \( h(- \dfrac{1}{2}\pi ) = -3 \)

Exercice 5 : Résolution d’équation différentielle avec un second membre comportant une fonction polynôme de degré 2

Soit l’équation différentielle \( (E) : -6y' - 7y = 4x^{2} \)

Soit \( a, b \text{ et } c \) trois réels tels que la fonction \( f_0 : x \mapsto ax^{2} + bx + c \) soit une solution de \( (E) \).

Déterminer \( a, b \text{ et } c \) et en déduire l'expression de \( f_0 \).
Résoudre l’équation différentielle \( (E’) : -6y' - 7y = 0 \).

On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).
En déduire l’ensemble des solutions de \( (E) \).

On donnera la forme générale de la solution la plus simple possible, en utilisant \( A \) pour la valeur non fixée.
Par exemple : \(y: x \mapsto Ae^{2x} + 3\).
False