OffresSe connecter

Exercice corrigé : Solutions périodiques d'une équation du premier ordre

Utiliser l'unicité dans le problème de CauchyExploiter la formule intégrale de la solution d'un problème de CauchyDiscuter selon un paramètreCalculer une primitive par intégration par parties

Dans l'esprit Mines-Ponts. Soient $T>0$, $a\in\mathbb{R}$ et $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ continue et $T$-périodique. On considère $$(E)\quad y'+ay=f(x)\quad\text{sur }\mathbb{R}.$$

  1. Soit $y$ une solution de $(E)$. Montrer que $x\mapsto y(x+T)$ est solution de $(E)$. En déduire que $y$ est $T$-périodique si et seulement si $y(T)=y(0)$.
  2. On suppose $a\neq0$. Montrer que $(E)$ admet une unique solution $T$-périodique, et exprimer sa valeur $y_0$ en $0$ à l'aide de $I=\displaystyle\int_0^T f(t)e^{at}\,dt$.
  3. On suppose $a=0$. Donner une condition nécessaire et suffisante sur $f$ pour que $(E)$ admette une solution $T$-périodique. Décrire alors les solutions $T$-périodiques.
  4. Application : $a=1$, $f(x)=|\sin x|$, $T=\pi$. Déterminer l'expression sur $[0,\pi]$ de l'unique solution $\pi$-périodique.
🔒 Corrigé Premium

Crée un compte gratuit : 5 corrigés Premium offerts chaque semaine

Créer mon compte gratuit

Débloquer dès 19 €/mois

Déjà abonné ? Se connecter

Le cours associé

Équations différentielles linéaires

Exercices similaires