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...@@ -1014,7 +1014,7 @@ particle au cours du temps et notons la $v(t)$. Nous savons également ...@@ -1014,7 +1014,7 @@ particle au cours du temps et notons la $v(t)$. Nous savons également
que la vitesse d’une particule est reliée à l’évolution au cours du temps que la vitesse d’une particule est reliée à l’évolution au cours du temps
de sa position. Cette dernière peut être notée, $x(t)$. En particulier, de sa position. Cette dernière peut être notée, $x(t)$. En particulier,
nous avons que la vitesse n’est rien d’autre que la dérivée de la nous avons que la vitesse n’est rien d’autre que la dérivée de la
position. On peut onc écrire une équation reliant la vitesse à la position. On peut donc écrire une équation reliant la vitesse à la
position $$x'(t)=v(t).$$ Cette équation est appelée *équation position $$x'(t)=v(t).$$ Cette équation est appelée *équation
différentielle*, car elle fait intervernir non seulement les fonctions différentielle*, car elle fait intervernir non seulement les fonctions
$x(t)$ et $v(t)$, mais également la dérivée de la fonction $x(t)$. Si $x(t)$ et $v(t)$, mais également la dérivée de la fonction $x(t)$. Si
...@@ -1065,8 +1065,8 @@ pour $v(t)$ pour trouver $$v(t)=a\cdot t+C.$$ En substituant ce résultat dans ...@@ -1065,8 +1065,8 @@ pour $v(t)$ pour trouver $$v(t)=a\cdot t+C.$$ En substituant ce résultat dans
l’@eq:xpv, on a $$x'(t)=a\cdot t+C.$$ On peut ainsi l’@eq:xpv, on a $$x'(t)=a\cdot t+C.$$ On peut ainsi
directement intégrer des deux côtés comme vu dans la sous-section directement intégrer des deux côtés comme vu dans la sous-section
précédente $$\begin{aligned} précédente $$\begin{aligned}
\int x'(t){\mathrm{d}}t&=\int a\cdot t+C{\mathrm{d}}t,\nonumber\\ \int x'(t){\mathrm{d}}t&=\int (a\cdot t+C){\mathrm{d}}t,\nonumber\\
x(t)&=\frac{a}{2}\cdot t^2+C\cdot t + D.\end{aligned}$$ On a donc que x(t)&=\frac{a}{2}\cdot t^2+C\cdot t + D.\end{aligned}$$ On voit que
la position d’un objet en mouvement rectiligne uniformément accéléré est la position d’un objet en mouvement rectiligne uniformément accéléré est
donné par une parabole. Cette équation a néanmoins encore deux donné par une parabole. Cette équation a néanmoins encore deux
constantes indéterminées. Pour les déterminer, on doit imposer deux constantes indéterminées. Pour les déterminer, on doit imposer deux
...@@ -1079,8 +1079,8 @@ $$x(t)=\frac{a}{2}\cdot (t^2-t_0^2)+v_0\cdot (t-t_0)+x_0.$$ ...@@ -1079,8 +1079,8 @@ $$x(t)=\frac{a}{2}\cdot (t^2-t_0^2)+v_0\cdot (t-t_0)+x_0.$$
Remarque +.# Remarque +.#
La solution de l’équation différentielle peut également se calculer de La solution du problème différentiel peut également se calculer de
la façon suivante $$x''(t)=av,\ x(t_0)=x_0,\ v(t_0)=v_0.$$ revient à la façon suivante $$x''(t)=a,\ x(t_0)=x_0,\ v(t_0)=v_0.$$ revient à
calculer $$\begin{aligned} calculer $$\begin{aligned}
\int \int x''=\int \int a,\\ \int \int x''=\int \int a,\\
x(t)=\frac{a}{2}t^2+C\cdot t + D.\end{aligned}$$ x(t)=\frac{a}{2}t^2+C\cdot t + D.\end{aligned}$$
...@@ -1246,10 +1246,10 @@ divisant l'@eq:cap_discr par $\delta t$, et en ...@@ -1246,10 +1246,10 @@ divisant l'@eq:cap_discr par $\delta t$, et en
réarrangeant les termes, on obtient $$c'(t)=rc(t)+d.$$ En supposant que réarrangeant les termes, on obtient $$c'(t)=rc(t)+d.$$ En supposant que
$c(t=0)=c_0$ (le capital initial), cette équation différentielle a pour $c(t=0)=c_0$ (le capital initial), cette équation différentielle a pour
solution $$c(t)=\frac{d}{r}(e^{rt}-1)+c_0e^{r t}.$$ Cette solution a solution $$c(t)=\frac{d}{r}(e^{rt}-1)+c_0e^{r t}.$$ Cette solution a
pour les paramètres précédent la forme suivante sur une période de 100 pour les paramètres précédents la forme suivante sur une période de 100
ans. ans.
![L’évolution du capital $c$ en fonction du temps su 100 ![L’évolution du capital $c$ en fonction du temps sur 100
ans.](figs/interets.pdf){#fig:interets width="50.00000%"} ans.](figs/interets.pdf){#fig:interets width="50.00000%"}
Définitions et théorèmes principaux Définitions et théorèmes principaux
...@@ -1260,7 +1260,7 @@ Définition (Équation différentielle ordinaire) +.# ...@@ -1260,7 +1260,7 @@ Définition (Équation différentielle ordinaire) +.#
Soit $y$ une fonction dérivable $n$ fois et dépendant d’une seule Soit $y$ une fonction dérivable $n$ fois et dépendant d’une seule
variable. Une **équation différentielle ordinaire** est un équation de variable. Une **équation différentielle ordinaire** est un équation de
la forme $$F(x,y,y',y'',...,y^{(n)})=0,$$ où $F$ est une fonction, et la forme $$F(x,y,y',y'',...,y^{(n)})=0,$$ où $F$ est une fonction, et
$y'$, $y''$, ..., $y^{(n)}$ sont les dérivées premières, deuxièmes, ..., $y'$, $y''$, ..., $y^{(n)}$ sont les dérivées première, deuxième, ...,
$n$-ème de $y$. $n$-ème de $y$.
--- ---
...@@ -1333,13 +1333,13 @@ mais que nous avons augmenté le nombre d’équations à résoudre. ...@@ -1333,13 +1333,13 @@ mais que nous avons augmenté le nombre d’équations à résoudre.
Cette propriété peut se généraliser de la façon suivante. Soit une Cette propriété peut se généraliser de la façon suivante. Soit une
équation différentielle d’ordre $n$ $$F(x,y,y',...,y^{(n)})=0.$$ Nous équation différentielle d’ordre $n$ $$F(x,y,y',...,y^{(n)})=0.$$ Nous
pouvons définir $z_i=y^{(i-1)}$ et on aura donc que $z_{i+1}=z_i'$. On pouvons définir $z_i=y^{(i-1)}$ et on aura donc que $z_{i+1}=z_i'$. On
peut donc réécrire l’équation différentielle d’ordre $n$ comme étant peut ainsi réécrire l’équation différentielle d’ordre $n$ comme étant
$$\begin{aligned} $$\begin{aligned}
&z_{i+1}=z_i',\ i=1,...,n-1\\ &z_{i+1}=z_i',\ i=1,...,n-1\\
F(x,y,y',..,y^{(n)})=0 \Rightarrow &G(x,z_1,z_2,...,z_n)=0.\end{aligned}$$ F(x,y,y',..,y^{(n)})=0 \Rightarrow &G(x,z_1,z_2,...,z_n)=0.\end{aligned}$$
Jusqu’ici $F$ peut être totalement arbitraire. Essayons de classifier un Jusqu’ici $F$ peut être totalement arbitraire. Essayons de classifier un
peu les équations différentielles en fonction des propriétés du $F$. peu les équations différentielles en fonction des propriétés de $F$.
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...@@ -1444,7 +1444,7 @@ Pour ce genre d’équations, la solution se trouve de la façon suivante. ...@@ -1444,7 +1444,7 @@ Pour ce genre d’équations, la solution se trouve de la façon suivante.
Nous commençons par écrire la dérivée, $y'={\mathrm{d}}y/{\mathrm{d}}x$ Nous commençons par écrire la dérivée, $y'={\mathrm{d}}y/{\mathrm{d}}x$
et on obtient $$\begin{aligned} et on obtient $$\begin{aligned}
\frac{{\mathrm{d}}y}{{\mathrm{d}}x} a(y)=b(x),\\ \frac{{\mathrm{d}}y}{{\mathrm{d}}x} a(y)=b(x),\\
a(y){\mathrm{d}}y=b(x){\mathrm{d}}x.\end{aligned}$$ On peut donc a(y){\mathrm{d}}y=b(x){\mathrm{d}}x.\end{aligned}$$ On peut maintenant
simplement intégrer des deux côtés et on obtient simplement intégrer des deux côtés et on obtient
$$\int a(y){\mathrm{d}}y=\int b(x){\mathrm{d}}x.$$ Si nous parvenons à $$\int a(y){\mathrm{d}}y=\int b(x){\mathrm{d}}x.$$ Si nous parvenons à
résoudre les intégrales nous obtenons une solution pour $y(x)$ (cette résoudre les intégrales nous obtenons une solution pour $y(x)$ (cette
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