Condition initiale : déterminer la constante C
Terminale Technologique · Mathématiques Terminale Techno
À retenir
• y(t_0) = y_0 détermine C par substitution. • En t_0 = 0 : C = y_0 + b/a. • Forme pratique : y(t) = y_eq + (y_0 - y_eq)\,e^a(t - t_0). • Unicité : une seule solution passe par un point donné.
Le cours
Utiliser y(t_0) = y_0 La solution générale y(t) = Ce^at - b/a contient une constante C. La condition initiale y(t_0) = y_0 la détermine : on remplace t par t_0, on égale à y_0 et on résout l'équation du premier degré en C : Ce^at_0 - b/a = y_0 C = (y_0 + b/a)e^-at_0 Cas fréquent t_0 = 0 : comme e^0 = 1, on obtient directement C = y_0 + b/a. Existence et unicité (admis) Pour y' = ay + b, il existe une et une seule solution vérifiant une condition initiale donnée : deux solutions distinctes ne peuvent pas passer par le même point (t_0 ; y_0). C'est ce qui permet de parler de « la » solution d'un problème physique (tension, courant, température) dès que l'état initial est connu. Forme pratique à partir de l'équilibre En notant y_eq = -b/a, la solution s'écrit y(t) = y_eq + (y_0 - y_eq)\,e^a(t - t_0) : l'écart initial à l'équilibre est multiplié par une exponentielle. Exemple : y' = -y + 1, y(2) = 3 donne y(t) = 1 + 2e^-(t-2).
Dans ce chapitre
- Dérivée des fonctions e^kt
- Équations du premier degré
- Lecture graphique des courbes
- Équation y' = ay : solutions exponentielles
- Résolution de y' = ay + b
- Condition initiale : déterminer la constante C
- Charge du condensateur : circuit RC
- Établissement du courant : circuit RL
- Refroidissement et thermique de Newton
- Du transitoire au permanent : constante de temps
- Contrôle par dérivation : vérifier une solution
- Équation différentielle linéaire de premier ordre : forme générale et domaine d'existence
- Interprétation géométrique des équations différentielles : champ de directions et courbes intégrales
- Bilan 1 : Résolution et condition initiale
- Bilan 2 : Modélisations RC, RL et thermiques