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Les équations différentielles : corrigé des exercices de maths en terminale en PDF.

Corrigés des exercices de maths en Terminale
Exercices de mathématiques en terminale  sur les équations différentielles.

Exercice 1 :

Résoudre les équations différentielles suivantes :

1. 

or nous avons y(0) = 0.

 

Conclusion :  

Exercice 2 :
Soit (E) l’équation différentielle  et 

1. Vérifier que la fonction définie par  est solution de (E) .

donc   est solution de (E).

2. Résoudre l’équation différentielle (Eo) .

3. Montrer que u est solution de (E)  est solution de (Eo) .

à montrer……

4. En déduire les solutions de (E) .

Les solutions de (E) sont du type : 

5. Déterminer la solution f de (E) qui s’annule en 1 .

donc

Exercice 3 :
Déterminer la solution de 2y ‘ + y = 1 telle que y(1) = 2 .

Divisons par 2 chaque membre de cette équation.

or nous avons 

Conclusion :

Exercice 4 :
Déterminer la solution de 2y ‘ + y = 1 telle que y(1) = 2 .

Divisons par 2 chaque membre de cette équation.

or nous avons 

Conclusion :

Exercice 5 :

1. Résoudre l’équation différentielle(E) : y ‘  = –  2y .

2. En déduire la solution de (E) dont la courbe représentative admet, au point d’abscisse 0,
une tangente parallèle à la droite d’équation y = – 4x + 1.

cela signifie que y'(0)= – 4

Conclusion : 

Exercice 6 :

1. Résoudre l’équation différentielle (E) : y ‘ = 3y .

Il existe  tel que :

2. Déterminer la solution de (E) dont la courbe représentative passe par le point de coordonnées (2; 3).

Conclusion : la solution est 

Exercice 7 :

1. L’équation différentielle donnée est .

C’est une équation différentielle du premier ordre à coefficients constants, homogène. On peut donc chercher une solution de la forme , avec et à déterminer.

En substituant cette forme dans l’équation différentielle, on a

En dérivant le terme de gauche, on obtient

Comme est différent de zéro, on peut diviser des deux côtés par , ce qui donne . Ainsi, toutes les solutions de l’équation différentielle sont de la forme , où est une constante.

2. Pour déterminer la solution de l’équation différentielle (E) qui passe par le point , on utilise la condition initiale . On a donc

3 = Ce^{3\cdot 2} = 9C,

ce qui donne . Ainsi, la solution de (E) qui passe par le point est donnée par .

Exercice 8 :

1.Résoudre sur \mathbb{R} chacune des équations différentielles suivantes :

y'=y\\4y'+y=0\\y'-3y=2

2.On considère l’équation différentielle : (E):y'=2y+1).

Déterminer la solution de (E) sur \mathbb{R} dont la courbe passe par le point A(0;3)  dans un repère du plan.

Exercice 9 :

On considère l’équation différentielle  y'-2y=e^{2x} (E) .

1. Démontrer que la fonction u définie sur \mathbb{R} par u(x)=xe^{2x} est une solution de (E) .

2. Résoudre l’équation différentielle  y'-2y=0 \,\,(E_0) .

3. Démontrer qu’une fonction v définie sur  \mathbb{R} est solution de (E) si et seulement si v-u est solution de  (E_0) .

4. En déduire toutes les solutions de l’équation (E) .

5. Déterminer la fonction, solution de (E), qui prend la valeur 1 en 0 .

6. Le plan est muni d’un repère orthonormé  (O,\vec{i},\vec{j}).

Soit la fonction f définie sur  \mathbb{R} par  f(x)=(x+1)e^{2x}.

On note C la courbe représentative de f dans le repère  (O,\vec{i},\vec{j}).

a. Etudier les variations de f puis dresser son tableau de variation .

b. Tracer C .

Exercice 10 :
On désigne par q(t) la température (exprimée en degré Celsius) d’un corps à l’instant t (exprimé en heure).

A l’instant t = 0 ,  ce corps dont la température est de 100 °C est placé dans une salle à 20 °C.

D’après la loi de refroidissement de Newton, la vitesse de refroidissement q ‘ (t) est
proportionnelle à la différence entre la température du corps et celle de la salle.

On suppose que le coefficient de refroidissement est – 2, 08 .

1. Justifier que q ‘ (t) = – 2 , 08q(t) + 41,6 .

q ‘ (t) est proportionnelle à la différence entre la température du corps et celle de la salle.

Il existe  tel que 

or le coefficient de proportionnalité k correspond au coefficient de refroidissement.

2. En déduire l’expression de q(t) .

Deux dérivées sont égales si et seulement si les fonctions sont égales à une constante près.

 or q(0)=100


Conclusion :  

3. Déterminer le sens de variation de la fonction q sur
q est strictement décroissante, la température va décroître.

4. Calculer la limite de q en 
Interpréter ce résultat.

  la température du corps va se stabiliser et prendre la température initiale de la salle.

 

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