تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Équations différentielles

Exercice 6 (S.O.2022)

On considère la fonction hh définie sur R\R par : h(x)=(x+1)exh(x)=(x+1)e^x

  1. Résoudre l’équation différentielle : (E) : y2y+y=0(E)~:~y''-2y'+y=0
  2. Montrer que la fonction hh est la solution de (E)(E) qui vérifie les conditions h(0)=1h(0)=1 et h(0)=2h'(0)=2

1/

  • Équation caractéristique :
    r22r+1=0Δ=44=0r^2 - 2r + 1 = 0 \Rightarrow \Delta = 4 - 4 = 0
  • Racine double :
    r=1r = 1
  • Solution générale :
    y(x)=(αx+β)exouˋ α,βRy(x) = (\alpha x + \beta)e^x \quad \text{où } \alpha, \beta \in \mathbb{R}

2/

  • pour α=1\alpha=1 et β=1\beta=1 on a hh est une solution particulier de (E)(E)

  • Vérification des conditions initiales :

    h(0)=(0+1)e0=1h(0) = (0 + 1)e^0 = 1
    h(x)=[(x+1)ex]=ex(x+1)+ex=(x+2)ex\begin{align*} h'(x) &= \left[ (x+1)e^x \right]' \\&= e^x(x+1) + e^x \\&= (x+2)e^x \end{align*}
    h(0)=(0+2)e0=2h'(0) = (0 + 2)e^0 = 2

Les deux conditions sont bien vérifiées.

Donc h(x)h(x) est bien la solution de (E)(E) qui vérifie h(0)=1h(0) = 1 et h(0)=2h'(0) = 2.