Mathématiques

Question

Bonjour j’ai cette exercice à rendre pour demain pouvez vous m’aider svp je n’est pas de cours je doit me débrouiller tout seul...
Bonjour j’ai cette exercice à rendre pour demain pouvez vous m’aider svp je n’est pas de cours je doit me débrouiller tout seul...

1 Réponse

  • Bonjour ;

    Partie A .

    1)

    Comme tu n'as pas de cours , voici un théorème sur les équations différentielles de premier degré :
    Soient a ≠ 0 et b deux nombres réels .
    Les solutions sur R de l'équation différentielle y' = ay + b sont
    les fonctions définies sur R dont l'expression algébrique est :
    f(x) = ke^{ax} - b/a avec k un nombre réel .

    Pour ton exercice tu as : y' + 0,01y = 24 ;
    donc : y' = - 0,01y + 24 ;
    donc : a = - 0,01 et b = 24 ;
    donc les solutions sont les fonctions définies sur R dont l'expression algébrique est : v(x) = ke^{- 0,01x} - 24/(- 0,01)
    = ke^{- 0,01x} + 2400 avec k un nombre réel .

    2)

    Si x = 0 alors on a : v(0) = k + 2400 .
    Si de plus on a : v(0) = 0 ,
    alors on a : k + 2400 = 0 ;
    donc : k = - 2400 et v(x) = - 2400 e^{- 0,01x} + 2400
    = 2400(1 - e^{- 0,01x}) .

    Partie B .

    1)

    Comme lim(t →+∞) e^{-0,01t} = 0 ;
    donc lim(t →+∞) v(t) = lim(t →+∞) 2400(1 - e^{- 0,01 t}) = 2400 .

    2)

    v ' (t) = 2400 * 0,01 e^{- 0,01 t} = 24 e^{- 0,01 t}  .

    3)

    v ' (t) = 24 e^{- 0,01 t} > 0 ;

    donc v est croissante sur [0 ; + ∞ [ avec v(0) = 0 et lim(t →+∞) v(t) = 2400 .

    4)

    v(t) = 1200 ;
    donc : 2400(1 - e^{- 0,01 t}) = 1200 ;
    donc : 1 - e^{- 0,01 t} = 1200/2400 = 1/2 ;
    donc : - e^{- 0,01 t} = -1/2 ;
    donc : e^{- 0,01 t} = 1/2 ;
    donc : ln(e^{- 0,01 t}) = ln(1/2) = - ln(2) ;
    donc : - 0,01 t = - ln(2) ;
    donc : 0,01 t = ln(2) ;
    donc : t = ln(2)/0,01 = 100 ln(2) .