📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Équation du premier ordre : $y' = ay + b$ (où $a \in \mathbb{R}^*$ et $b \in \mathbb{R}$).
- La solution générale est $y(x) = C e^{ax} - \frac{b}{a}$ avec $C \in \mathbb{R}$.
- Équation du second ordre : $ay'' + by' + cy = 0$ (où $a \in \mathbb{R}^*$).
- Équation caractéristique : $ar^2 + br + c = 0$.
- Si $\Delta > 0$ : deux racines $r_1, r_2$. Solution : $y(x) = \alpha e^{r_1 x} + \beta e^{r_2 x}$.
- Si $\Delta = 0$ : une racine double $r_0$. Solution : $y(x) = (\alpha x + \beta) e^{r_0 x}$.
- Si $\Delta < 0$ : racines complexes $p \pm iq$. Solution : $y(x) = e^{px}(\alpha \cos(qx) + \beta \sin(qx))$.
Méthodes à maîtriser
- Identifier l'ordre de l'équation et ses coefficients.
- Résoudre l'équation caractéristique pour le second ordre.
- Déterminer les constantes $\alpha$ et $\beta$ (ou $C$) en utilisant les conditions initiales $y(x_0) = y_0$ et $y'(x_0) = y'_1$.
Exemples corrigés
- $y' = 3y + 2$ : $a=3, b=2$. Solution : $y(x) = Ce^{3x} - \frac{2}{3}$.
- $y'' - 5y' + 6y = 0$ : $r^2 - 5r + 6 = 0 \implies \Delta = 1$. Racines $r_1=2, r_2=3$. Solution : $y(x) = \alpha e^{2x} + \beta e^{3x}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier la constante $C$ ou $\alpha, \beta$.
- Se tromper dans le signe du discriminant $\Delta$.
- Confondre la forme de la solution selon le signe de $\Delta$.