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Colles de mathématiques

Équation différentielle - 2nd ordre, coefficients constants


Sujet


Résoudre l'équation différentielle: y'' + 9y = x + 1

Corrigé de l'exercice de maths: Équations différentielles

Correction


L'équation homogène associée y'' + 9y = 0 a pour équation caractéristique r2 + 9 = 0 de racines imaginaires pures r = ±3i, et donc pour solution y(x) = Acos(3x) + Bsin(3x), avec (A, B)∈R2.
Comme le second membre est affine, on peut rechercher aussi une solution particulière affine, soit y(x) = ax + b, pour laquelle
y'' + 9y = 9(ax + b) = x + 1
et on obtient ainsi une solution particulière en choisissant a = b = 19
Les solutions de l'équation sont donc les fonctions
xAcos(3x) + Bsin(3x) + 19(x + 1)