Mathématiques Tle D : Équation différentielle du second ordre

On considère l'équation différentielle (E) : y'' + y=0 avec w∈

Soit f la fonction définie sur IR par f(x)=A cos⁡(wx)+B sin⁡(wx)  avec A et B des réels

Question

1 ) Déterminer les dérivées première f ' et seconde f '' de f sur IR

Solution

Déterminons les dérivées première f ' et seconde f '' de f sur IR

La fonction f est dérivable sur IR et pour tout x∈IR ,

f ' (x) = -w A sin⁡(wx)+w B cos⁡(wx)

La fonction f ' est dérivable sur IR et pour tout x∈IR ,

f''(x) = - A cos⁡ (wx) - B sin⁡(wx)

Question

2 ) Montrer que f est solution de l'équation différentielle (E).

Solution

Montrons que f est solution de l'équation différentielle (E).

f est solution de l'équation différentielle (E) si et seulement si f '' (x)+ f(x)=0.

Pour tout x∈ IR ,

f '' (x)+ f(x) = - A cos⁡(wx) - B sin⁡(wx) + A cos⁡(wx)+ B sin⁡(wx) =0

donc f est solution de l'équation (E).

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