OEF Equations différentielles ordre 2
    
      --- Introduction ---
    
  
 
Ce module regroupe pour l'instant 13 exercices sur la résolution d'équations différentielles linéaires à coefficients constants d'ordre 2.
Le niveau est celui des classes de BTS industriels du groupe C.
Les exercices dont le titre est précédé de § nécessitent la connaissance des nombres complexes.
Cas 1 : l'équation caractéristique a deux racines réelles distinctes
Cas 2 : l'équation caractéristique a une solution réelle
Cas 3 : l'équation caractéristique a deux solutions complexes conjuguées
Homogène 1
On considère l'équation différentielle :		 
	 
où 
 désigne une fonction deux fois dérivable de la variable 
. 	Résoudre cette équation différentielle.
	On utilisera les lettres h et k pour désigner les deux constantes.
	Dans les réponses, il faut écrire le signe * de multiplication, ou laisser un espace après 
 et 
. 
Pour donner la réponse 
, on écrira : k*e^(3t) ou k e^(3t), ou encore k exp(3t), mais pas ke^(3t).	
Homogène étapes #
On considère l'équation différentielle		 
	 
 où 
 est une fonction deux fois dérivable de la variable 
.	 
	Ecrire l'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle.
	 
 
	 
L'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle est 
.
	Les solutions de  l'équation caractéristique 
 sont  
  (les séparer éventuellement par une virgule)
	On en déduit que les solutions de l'équation différentielle 
 sont les fonctions définies par : 
 
	
On utilisera les lettres h et k pour désigner les deux constantes.
	Dans les réponses, il faut écrire le signe * de multiplication, ou laisser un espace après 
 et 
. 
Pour donner la réponse 
, on écrira : k*e^(3t) ou k e^(3t), ou encore k exp(3t), mais pas ke^(3t).	 
Homogène conditions initiales 1
Résoudre au brouillon l'équation différentielle		 
	 
où 
 est une fonction deux fois dérivable de la variable 
.	Trouver ensuite la solution 
 de cette équation différentielle qui vérifie les conditions initiales : 	 
  et   
.	
Homogène 1 étapes
On considère l'équation différentielle		 
	 
 où 
 est une fonction deux fois dérivable de la variable 
.	 
	Ecrire l'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle.
	 
 
	 
L'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle est 
.
	Les solutions de  l'équation caractéristique 
 sont  
  (les séparer éventuellement par une virgule)
	On en déduit que les solutions de l'équation différentielle 
 sont les fonctions définies par : 
 
	
On utilisera les lettres h et k pour désigner les deux constantes.
	Dans les réponses, il faut écrire le signe * de multiplication, ou laisser un espace après 
 et 
. 
Pour donner la réponse 
, on écrira : k*e^(3t) ou k e^(3t), ou encore k exp(3t), mais pas ke^(3t).	 
Homogène 2
On considère l'équation différentielle :		 
	 
où 
 désigne une fonction deux fois dérivable de la variable 
. 	Résoudre cette équation différentielle.
	On utilisera les lettres h et k pour désigner les deux constantes.
	Dans les réponses, il faut écrire le signe * de multiplication, ou laisser un espace après 
 et 
. 
Pour donner la réponse 
, on écrira : k*e^(3t) ou k e^(3t), ou encore k exp(3t), mais pas ke^(3t).	
Homogène conditions initiales 2
Résoudre au brouillon l'équation différentielle		 
	 
où 
 est une fonction deux fois dérivable de la variable 
.	Trouver ensuite la solution 
 de cette équation différentielle qui vérifie les conditions initiales :	 
, 
.	
Homogène 2 étapes
On considère l'équation différentielle		 
	 
 où 
 est une fonction deux fois dérivable de la variable 
.	 
	Ecrire l'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle.
	 
 
	 
L'équation caractéristique (d'inconnue 
) associée à cette équation différentielle est 
.
	Les solutions de  l'équation caractéristique 
 sont  
  (les séparer éventuellement par une virgule)
	On en déduit que les solutions de l'équation différentielle 
 sont les fonctions définies par : 
 
	
On utilisera les lettres h et k pour désigner les deux constantes.
	Dans les réponses, il faut écrire le signe * de multiplication, ou laisser un espace après 
 et 
. 
Pour donner la réponse 
, on écrira : k*e^(3t) ou k e^(3t), ou encore k exp(3t), mais pas ke^(3t).	 
Solution particulière (simple)
Trouver une solution particulière  de l'équation différentielle		 
.	
Solution particulière
Trouver une solution particulière  de l'équation différentielle		 
.	
Exercice complet (simple)*
 est une fonction de la variable 
. 	 
Trouver une solution particulière  de l'équation différentielle		 
	 
	 
Il fallait déterminer une solution particulière de 
.		 
NON : vous avez répondu : 
 . 
 
	 
OUI, c'est exact :  
	La solution particulière à trouver est la fonction 
 définie par 
. 
		Les solutions de 
 sont les fonctions 
 =  
(Les constantes seront notées 
 et 
). 
	Parmi ces solutions, celle qui vérifie : 
 est la fonction : 
  
.	 
Exercice complet*
 est une fonction de la variable 
.
	 
Trouver une solution particulière  de l'équation différentielle		 
	 
	 
{Exercice complet (simple)*}	{fr}	{-3..3}	{Chantal Causse}	{Chantal.Causse@ac-lyon.fr}	{yes}	{html}	{10000}		{reply1	reply2,reply3}		{var=random(x,t)}	{type=random(1,3)}	{a1=random(2..10)*random(-1,1)}	{a2=random(2..10)*random(-1,1)}	{a2==?+1}		{a1==2?abs()}	{a2==4?abs()}	{c1=item(,-()-(),0,-2*(),-2*())}	{c0=item(,()*(),()^2,()^2,()^2+()^2)}		{n=random(1..4)}	{k0=item(,random(1..9)*random(-1,1),random(-9..9),random(-9..9),0,random(-9..9),0,0)}	{k1=item(,0,random(1..9)*random(-1,1),random(-9..9),0,0,0,0)}	{k2=item(,0,0,random(1..9)*random(-1,1),0,0,0,0)}	{k3=item(,0,0,0,random(1..9)*random(-1,1),random(1..9)*random(-1,1),random(-9..9),0)}	{k4=item(,0,0,0,0,0,random(1..9)*random(-1,1),0)}	{k5=item(,0,0,0,0,0,0,random(1..9)*random(-1,1))}		{d= random(1..5)*random(-1,1)}	{d=  =  or = ? (+)/2: }	{dvar=texmath(*)}	{cvar=texmath(*)}		{solp= maxima(expand(*^2+*++(+*)*exp(*)+**exp(*)))}		{forme=item(,constante, de la forme 
, de la forme 
, de la forme 
, de la forme 
, de la forme 
, de la forme 
)}			{left==0?texmath(y''+*y):texmath(y''+*y'+*y)}			{der=diff(,)}	{sec=diff(,)}	{right = maxima(expand(+*()+*()))}	{right=texmath()}		{solh1=item(,	  h*exp(*)+k*exp(*),	  h*cos(*)+k*sin(*),	  (h*+k)*exp(*),	  exp(*)*(h*cos(*)+k*sin(*)))}	{solh2=item(,	  k*exp(*)+h*exp(*),	  k*cos(*)+h*sin(*),	  (k*+h)*exp(*),	  exp(*)*(k*cos(*)+h*sin(*)))}	{solg1=maxima(expand( + ()))}	{solg2=maxima(expand( + ()))}		{b1=randint(-20..20)}	{b2=randint(1..20)*random(-1,1)}	{solci= evalue(,h=,k=)}	{derci=diff(,)}	{f0= simplify(evalue(, =0))}	{f1= simplify(evalue(, =0))}		{
 est une fonction de la variable 
. 	 
Trouver une solution particulière  de l'équation différentielle		 
	 
	 
Il fallait déterminer une solution particulière de 
.		 
NON : vous avez répondu : 
 . 
 
	 
OUI, c'est exact :  
	La solution particulière à trouver est la fonction 
 définie par 
. 
		Les solutions de 
 sont les fonctions 
 =  
(Les constantes seront notées 
 et 
). 
	Parmi ces solutions, celle qui vérifie : 
 est la fonction : 
  
.	 
}		{
}{}{type=formal}{option = nonstop}	{
}{,}{type=formal}	{
}{}{type=formal}			Les solutions de 
 sont les fonctions 
 =  
(Les constantes seront notées 
 et 
). 
	Parmi ces solutions, celle qui vérifie : 
 est la fonction : 
  
.	 
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    - Description: exercices OEF sur les équations différentielles linéaires d'ordre 2 à coefficients constants. interactive exercises, online calculators and plotters, mathematical recreation and games
 
    - Keywords: interactive mathematics, interactive math, server side interactivity, analysis, linear_differential_equation,differential_equation, BTS