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Programme de mathématiques PTSI · semestre 1

c) Équations différentielles linéaires du second ordre à coefficients constants

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81 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Équation différentielle linéaire du second ordre à coefficients constants
$y''+ay'+by=f(x)$
où $a$ et $b$ sont des scalaires et $f$ est une fonction réelle ou complexe, définie et continue sur un intervalle.
Équation homogène associée.
Ensemble des solutions de l’équation homogène.
Principe de superposition.
Si $a$ et $b$ sont réels, description des solutions réelles.
Description de l’ensemble des solutions de l’équation à partir d’une solution particulière et des solutions de l’équation homogène associée.
Les étudiants doivent savoir déterminer une solution particulière dans le cas d’un second membre polynôme, de la forme $x\mapsto A\mathrm{e}^{\lambda x}$ avec $(A,\lambda)\in\mathbb{C}^2$, $x\mapsto B\cos(\omega x)$ et $x\mapsto B\sin(\omega x)$ avec $(B,\omega)\in\mathbb{R}^2$.
Existence et unicité de la solution d’un problème de Cauchy.
La démonstration de ce résultat est hors programme.
L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 6999

Résoudre sur \(]0;\pi[\) l’équation différentielle ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 7000

Résoudre les équations différentielles suivantes à l’aide du changement de variable suggéré.

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 7003

 

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 859

Résoudre les équations différentielles du second ordre suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 860

Résoudre les équations différentielles du second ordre suivantes :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 861

On considère l’équation homogène \((E) \ \ ay''+by'+cy=0\), avec ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 862

Résoudre l’équation : \[y^{\prime\prime} +k^2y = \cos{mx}, \quad k,m \in \R.\] On discutera suivant les valeurs d ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 863

Résoudre l’équation suivante : \[y^{\prime\prime}- 3y^\prime + 2 y = e^x.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 864

Résoudre l’équation suivante : \[y^{\prime\prime}- y =-6\cos x + 2x\sin x.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 865

Résoudre l’équation suivante : \[4y^{\prime\prime}+4y^\prime + 5y = \sin x e^{-x/2} .\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 866

On considère l’équation : \[y^{\prime\prime} + 2y^\prime + 4y = xe^x \qquad (E)\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 867

Soit \(m \in \R\). Déterminer la solution de l’équation : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 868

On considère l’équation différentielle : \[y''+6y'+9y=d(x) \quad (E)\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 869

Déterminer une équation différentielle vérifiée par la famille de fonctions ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 870

Déterminer une équation différentielle admettant \((r-2)^2=0\) comme équation caractéristique et ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 871

Déterminer l’ensemble des solutions réelles des équations :
a) \(y^{\prime\prime}+ y^\prime -6y=e^{3x}\), b) ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 872

On considère l’équation différentielle suivante : \[(E.D.) \quad y''-4y'+4y = d(x),\] où ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 873

Résoudre sur \(\Rr\) :

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 874

Trouver les \(f : \Rr \rightarrow \Rr\) deux fois dérivables telles que ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 875

Résoudre sur \(]0, + \infty[\) \(xy''-y'-x^3y = 0\) en posant ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 876

Résoudre en posant \(z (t) = y (e^t)\) ou \(y (-e^t)\) suivant le signe de ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 877

Résoudre l’équation différentielle de Bernouilli \(x^2y^2-xy'-3y = 0\) en supposant que ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 878

Résoudre sur \({\Rr }\) : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 880

Résoudre : \(y''(x)+2y^{\prime }(x)+y(x)=2x\cos x\cosh x\).

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 881

Déterminer les \(f\in C^{2}({\Rr},{\Rr})\) telles que : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 882

Soit \(p\) continue positive non nulle ; montrer que toute solution de ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 883

Montrer que toute solution de \(y''(x)e^{-x^{2}}+y(x)=0\) est bornée sur ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 884

En posant \(t=\arctan x,\) résoudre : ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 885

Résoudre par le changement de fonction \(z=\frac{y}{x}\) l’équation différentielle : ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 891

Dire si les objets suivants sont des espaces vectoriels :

L2 Analyse Équation différentielle solution

Équation différentielle du second ordre et intégrale double

Cet exercice comporte deux parties indépendantes.