Write equa diff du 1er ordre

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\section{Équations différentielles} \section{Équations différentielles}
\subsection{Équation de type $y' + ay = f$} On étudie ici les équations différentielles \emph{linéaires} et à \emph{coefficients constants}.
Pour une équation de type $y' + ay = f$ ($f$ étant une fonction), la résolution se fait en 3 étapes. \subsection{Équations différentielles du 1er ordre}
\subsubsection{Solution homogène ($y_h$)} Elles sont de la forme $\textcolor{red}{ay' + by = h(x)} (E), a \neq 0, a, b \in \mathbb{R}$, ou $y = y(x)$ est la fonction recherchée.
On commence par résoudre l'équation homogène en enlevant la partie fonction ($f$). $(E)$ est linéaire car $y$ intervient de manière linéaire~: il n'y a pas de terme du type $y^3, y^2, \sin{y}$, etc\ldots
Résoudre une telle équation différentielle se fait en 3 étapes.
\subsubsection{Trouver la solution homogène ($y_0$)}
On commence par résoudre l'équation homogène (c'est à dire sans la fonction $h(x)$) associée~:
\begin{equation*} \begin{equation*}
y' + ay = 0 ay_0' + by_0 = 0 (E_0)
\end{equation*} \end{equation*}
Cela nous donne la première forme~: $y' = -ay$, dont on connaît la solution~: Cela nous donne une équation caractéristique~:
\begin{equation*}
y_h = \lambda e^{-ax}, \lambda \in \mathbb{R}
\end{equation*}
\subsubsection{Solution particulière ($y_0$)} \begin{align*}
ar_0 + b &= 0 \\
r_0 &= -\frac{b}{a}
\end{align*}
On essaie ensuite de trouve une solution particulière de l'équation de départ. La solution de $E_0$ est alors $\textcolor{red}{y_0 = \lambda e^{r_0 x}}, \lambda\in\mathbb{R}$.
Pour cela, on va passer par une fonction $y_0$ de même ordre que la fonction $f$~:
\subsubsection{Trouver la solution particulière ($y_1$)}
On cherche maintenant une solution particulière de $(E)$ ($ay' + by = h(x)$).
Pour cela, on va passer par une fonction $y_1$ de même type que la fonction $h(x)$~:
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item Pour $f$ polynôme, un polynôme de même ordre~: \item Pour $h(x) = P_n(x)$, polynôme de degré $n$
\begin{equation*}
\textcolor{red}{y_1 = Q_n(x)} \text{, polynôme de même degré $n$}
\end{equation*}
\begin{align*} \begin{align*}
x &\rightarrow ax +b \\ x &\rightarrow Ax + B \\
x^2 &\rightarrow ax^2 + bx + c \\ x^2 &\rightarrow Ax^2 + Bx + C \\
x^3 &\rightarrow ax^3 + bx^2 + cx + d \\ x^3 &\rightarrow Ax^3 + Bx^2 + Cx + D \\
\dots \dots
\end{align*} \end{align*}
\item Pour $f$ trigonométrique, $a\cos{x} + b\sin{x}$ \item Pour $h(x) = P_n(x) e^{\lambda x}$
\item Pour $f$ exponentielle, $P(x)e^x$, avec $P$ de même ordre que le polynôme produit de $e$ dans $f$ si ce $e$ est différent de celui trouvé dans la solution homogène. \begin{enumerate}
Si l'exponentielle est identique, $P$ doit être de l'ordre du polynôme + 1.
\item si $\lambda \neq r_0$~:
\begin{equation*}
\textcolor{red}{y_1(x) = Q_n(x) e^{\lambda x}}
\end{equation*}
\item si $\lambda = r_0$~:
\begin{equation*}
\textcolor{red}{y_1(x) = x Q_n(x) e^{\lambda x}}
\end{equation*}
\end{enumerate}
\item Pour $h(x) = \alpha\cos{px} + \beta\sin{px}$
\begin{equation*}
\textcolor{red}{y_1(x) = A\cos{px} + B\sin{px}}
\end{equation*}
\end{itemize} \end{itemize}
On applique alors l'équation de départ à $y_0$~: On applique alors l'équation de départ à $y_1$~:
\begin{equation*} \begin{equation*}
y_0' + ay_0 = f Ay_1' + By_1 = h(x)
\end{equation*} \end{equation*}
Et on la résoud pour trouver $a, b, c, \dots$. Et on la résoud pour trouver $A, B, C, \dots$.
Cela nous donne $y_0$, solution particulière. Cela nous donne $y_1$, solution particulière.
\subsubsection{Solution générale ($y$)} \subsubsection{Trouver la solution générale ($y_g$)}
On applique maintenant la formule~: La solution générale de $(E)$ s'écrit~:
\begin{align*} \begin{equation*}
y &= y_0 + y_h \\ y_g = y_0 + y_1
&= y_0 + \lambda e^{-ax}, \lambda \in \mathbb{R} \\ \end{equation*}
\end{align*}
\clearpage \clearpage
\section{Intégrales généralisées} \section{Intégrales généralisées}