Parcourir les exercices

Programme de mathématiques MP, MPI

Équations différentielles linéaires

Rechercher dans cette partie du programme
155 exercices
Texte officiel du programme

La notion générale d’équation différentielle linéaire est introduite à partir des exemples étudiés en première année : équation scalaire d’ordre 1, équation scalaire homogène d’ordre 2 à coefficients constants.

La pratique de la résolution explicite des systèmes linéaires à coefficients constants n’est pas un objectif du programme. On limite en conséquence la technicité des exercices sur ce point. On peut en revanche présenter aux étudiants divers exemples d’études qualitatives d’équations différentielles linéaires scalaires ou de systèmes linéaires. Concernant les systèmes à coefficients constants, on pourra souligner le rôle du signe des parties réelles des valeurs propres de la matrice ; on pourra également, en dimension 2, représenter les courbes intégrales.

Dans cette section, $I$ est un intervalle de $\mathbb{R}$, $E$ un espace normé de dimension finie.

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6325

Soit l’équation différentielle ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6327

On considère l’équation différentielle (de Bernoulli) sur \(\Rr\) : ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6328

Soit \(f\) un champ de vecteurs de classe \(C^1\) sur un ouvert ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6329

Soit \(f\) un champ de vecteurs de classe \(C^1\) de ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6332

Soit \(f\) une application \(K\)-lipschitzienne sur un ouvert ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6333

Soit \(I\) un intervalle ouvert de \(\Rr\), ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6334

On considère l’équation \(x x'' = (x')^2 +1\) sur \(\Rr\).

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6335

On cherche à résoudre le problème \[x'= t^2 +t x\quad , \quad x(0) = 0 \; .\] Écrire l’équation intégrale as ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6337

On rappelle les différentes méthodes pour résoudre un système différentiel linéaire à coefficients constants ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6338

Soit \(A\) un opérateur de \(\Rr^n\) et ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6339

Montrer que \(\Big(I+{A\over n}\Big)^n\) converge vers \(e^A\) quand ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6340

Soit \(E=\Cc^n\), \(A\in{\cal L}(E,E)\) et le système différentiel ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6341

Trouver la solution générale de l’équation \(y^{(4)}+y=0\) sous forme réelle. On admet que la fonction ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6342

Résoudre le système ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6343

Soit le système ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6345

Résoudre le système \(x' = 2x - y\), \(y' = x+ 2y\). Quelle est la soluti ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6346

Soit \(E\) un sous-espace vectoriel de \(\Rr^n\) et ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6349

Trouver les solutions du système \(x' = -y\), ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6351

Soit \(A\in M(4,\Rr)\) semi-simple, et soient \(\pm ai\), ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6352

Si \(A\) est nilpotente, quelle est la forme des solutions de l’équation ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6354

Trouver toutes les solutions périodiques de l’équation \(x^{(4)} + 2x'' + x = 0\).

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6355

On considère l’équation différentielle \({d^2x(t)\over dt^2}={dx(t)\over dt}+2x(t)\).

Ecrire le système dif ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6356

Montrer que la matrice ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6357

On considère les équations ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6358

On considère l’équation différentielle linéaire sur \(\Rr^n\) ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6360

On considère l’équation du pendule \(x''+\sin x=0\).

On sait que les solutions maximales sont défin ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6363

Soit \(A\in {\cal L}(\Rr^n)\) et \(0<\rho=\sup\{|\lambda|;\ \lambda\) valeur p ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6364

On considère \(A\) la matrice ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6366

Soit \(f\in C^1 (\Rr \times \Rr^n , \Rr^n )\) une application bornée et soit ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6368

Soit \(a>0\) et soit \(f: \Rr \times \Rr^n \to \Rr^n\) une application de clas ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6809

Introduction. Si \(A\) est une matrice \(n\times n\) à coef ...

L3 Equation différentielle Autre

exo7 6810

Soit \(W = \{\,(x,y) \in \Rr^2 \mid x>0 \,\}\) et ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6822

Pour une fonction réelle \(x\) de la variable \(t\) on considère le système ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6823

Soit \(Y:\Rr^2 \to \Rr^2\) le champ de vecteurs \(Y(x,y) = (1,1+y^2)\).

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6828

Pour une fonction réelle \(x\) de la variable \(t\) ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6829

Soit \(Y:\Rr^2 \to \Rr^2\) le champ de vecteurs \(Y(x,y) = (x^2,xy)\).

L3 Equation différentielle Etude qualititative : équilibre, stabilité

exo7 6841

Soit \(A\in M(n,\Rr)\) une matrice de taille \(n\times n\) à coefficients dans ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6845

Pour une fonction réelle \(x\) de la variable \(t\) ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6846

Soit \(U = \{(x,y) \in \Rr^2 \mid y\neq0\,\}\) et soit \(Y:U \to \Rr^2\) le champ ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 6996

Pour les équations différentielles suivantes, trouver les solutions définies sur \(\R\) tout entier :

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 6999

Résoudre sur \(]0;\pi[\) l’équation différentielle ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 7002

 

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 853

Résoudre le système différentiel : ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 855

Soit l’équation différentielle : \[(E):\frac{dy(x)}{dx}+y(x)=x^{2}+2x\] Intégrer ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 864

Résoudre l’équation suivante : \[y^{\prime\prime}- y =-6\cos x + 2x\sin x.\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 865

Résoudre l’équation suivante : \[4y^{\prime\prime}+4y^\prime + 5y = \sin x e^{-x/2} .\]

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 866

On considère l’équation : \[y^{\prime\prime} + 2y^\prime + 4y = xe^x \qquad (E)\]

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 871

Déterminer l’ensemble des solutions réelles des équations :
a) \(y^{\prime\prime}+ y^\prime -6y=e^{3x}\), b) ...

L2 Analyse Equation différentielle

exo7 874

Trouver les \(f : \Rr \rightarrow \Rr\) deux fois dérivables telles que ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 880

Résoudre : \(y''(x)+2y^{\prime }(x)+y(x)=2x\cos x\cosh x\).