Equations différentielles

Publié le 21 avr. 2010 il y a 14A par Anonyme - Fin › 3 mai 2010 dans 13A
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Sujet du devoir

On se propose de déterminer toutes les onctions f déinies et dérivables sur l'intervalle I = ]0; +inf[ vérifiant l'équation différentielle : (E) xf'(x)-(2x+1)f(x)=8x²

1a/ Démontrer que si f est solution de (E) alors la fonction g définie sur l'intervalle I par g(x)=f(x)/x et solution de l'équation différentielle (E') y'=2y+8

1b/ Démontrer que si h est solution de (E') alors la onction f définie par f(x)=xh(x) est solution de (E).

2/Résoudre (E') et en déduire toutes les solutions de (E).

3/ Existe t il une fonction f solution de l'équation différetielle (E) dont la représnetation graphique dans un repère donné passe par le point A(ln2;0) ? si oui, la préciser.

Où j'en suis dans mon devoir

rien puisque je bloque sur tout l'exercice. Merci de bien vouloir m'aider.

j'ai fait seulement : g'(x)=2g(x)+8 mais sa avance à rien je pense ...



6 commentaires pour ce devoir


Anonyme
Posté le 21 avr. 2010
Bonjour,

Premier indice pour te débloquer...

g(x) = f(x) / x donc pour tout x non nul, f(x) = x*g(x)

En considérant g(x) dérivable sur I comme quotient de deux fonctions déribales sur I, alors :
f'(x) = x*g'x) + g(x)

Ensuite, tu reprends :
x*f'(x) - (2x+1)*f(x) = 8x² et tu remplaces f'(x) et f(x) !
x*(xg'(x) + g(x)) - (2x+1)*x*g(x) = 8x² et tu développes
Tu factorises ensuite par x² et tu aboutis à :

g'(x) - 2g(x) = 8

Donc g est solution de l'ED : y' = 2y + 8

A toi de jouer pour la suite !




Niceteaching, prof de maths à Nice
Anonyme
Posté le 21 avr. 2010
Merci beaucoup pour votre aide qui m'a vraiment débloquée.

voici ce que j'ai fait au 1b/ f(x)=xh(x) => h(x)=f(x)/x
soit h dérivale sur I.
h'(x)est un quotient de fonctions dérivables sur I. d'où h'(x)=(f'(x)x-f(x))/x²

h'(x)=h(x)+8
je remplace : (f'(x)x-f(x))/x² = 2(f(x)/x)+8
f'(x)x-f(x))/x² = (2f(x)+8x)/x
x²(2f(x)+8x)=(f'(x)x-f(x))x
2f(x)x²+8x^3=x²f'(x)-f(x)x
x(2f(x)x+8x²)=x(xf'(x)-f(x))
8x²=xf'(x)-f(x)-2f(x)x)
8x²=xf'(x)-(2x+1)f(x)

donc h est solution de (E)

2/ (E') : y'=2y+8

les fonctions solutions de (E') sont les onctions du type f(x)=ke^2x - 4

par contre pour en déduire les solutions de (E) je bloque.
Anonyme
Posté le 29 avr. 2010
bonne continuation
Anonyme
Posté le 29 avr. 2010
peux tu m'aider niceteaching. sa devient urgent ! merci
Anonyme
Posté le 29 avr. 2010
Bon, je vais t'aider encore un peu.

Tu as montré que si h(x) vérifie (E') alors f(x) = xh(x) est solution de (E).

h(x) = ke^(2x) - 4 (k réel, n'oublie pas de le noter !!!)

donc toutes les solutions de E sont : f(x) = xh(x) = x(ke^(2x) - 4) (tu développes)

La suite est immédiate car il suffit d'écrire : f(ln(2)) = 0 et de résoudre pour trouver k.



Niceteaching, prof de maths à Nice
Anonyme
Posté le 1 mai 2010
bonjour,

j'ai réussi à finir l'exercice grace à votre aide. merci beaucoup niceteaching.
pour toutes les solutions de E = x(ke^(2x)-4) est il obligatoire de développer ??
j'ai trouvé k=1 c'est la bonne réponse ?

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