📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une équation différentielle du premier ordre est une relation liant une fonction inconnue $y$ et sa dérivée $y'$.
- Équation $y' = ay$ ($a \in \mathbb{R}$) : Les solutions sont de la forme $y(x) = C e^{ax}$ avec $C \in \mathbb{R}$.
- Équation $y' = ay + b$ ($a, b \in \mathbb{R}, a \neq 0$) : Les solutions sont $y(x) = C e^{ax} - \frac{b}{a}$.
- Condition initiale : Pour un problème de Cauchy $y' = ay+b$ avec $y(x_0) = y_0$, il existe une unique solution.
Méthodes à maîtriser
- Identifier la forme : Vérifier si l'équation est de type $y'=ay$ ou $y'=ay+b$.
- Déterminer la solution générale : Appliquer la formule directe.
- Utiliser la condition initiale : Remplacer $x$ par $x_0$ et $y$ par $y_0$ pour trouver la valeur de $C$.
Exemples corrigés
Exemple 1 : Résoudre $y' = 3y$. Solution : $y(x) = C e^{3x}$. Exemple 2 : Résoudre $y' = 2y + 4$ avec $y(0) = 1$. Solution générale : $y(x) = C e^{2x} - \frac{4}{2} = C e^{2x} - 2$. Condition initiale : $y(0) = C e^0 - 2 = 1 \implies C - 2 = 1 \implies C = 3$. Solution : $y(x) = 3e^{2x} - 2$.
Erreurs fréquentes
- Oublier la constante $C$.
- Se tromper dans le signe de la solution particulière (pour $y'=ay+b$, c'est $-b/a$).
- Confondre $y' = ay$ et $y'' = ay$ (ce dernier n'est pas au programme de 1ère année Pharmacie).