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Méthode d'Euler et approximation : quiz de Terminale
Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- La méthode d'Euler construit pas à pas des valeurs approchées de la solution d'une équation différentielle du premier ordre, quand on connaît la valeur de départ 3.
- Avec un pas , on calcule et : on suit la tangente sur un petit intervalle.
- Un pas proche de 0 donne en général de meilleures approximations 2.
- Un pas trop grand donne une erreur élevée et peut même faire diverger le calcul 3.
- Dans une boucle, on met à jour avec l'ancien , puis on avance .
Avant de commencer
Ce quiz couvre la méthode d'Euler en Terminale : ce qu'elle permet de faire, la formule de récurrence, le calcul à la main des premières valeurs, le rôle du pas, ses limites, et la façon de la programmer. Tu as déjà vu les algorithmes de seuil et de dichotomie : ici, la boucle sert à construire des valeurs successives plutôt qu'à chercher un seuil.
La méthode d'Euler est un procédé de calcul qui fournit des valeurs approchées pour une équation différentielle du premier ordre accompagnée d'une condition initiale 3. Elle est présentée comme la plus simple des méthodes numériques de résolution des équations différentielles 3.
Quiz
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C'est un procédé numérique pour les équations différentielles du premier ordre munies d'une condition initiale : il donne des valeurs approchées 3. Elle ne fournit pas de formule exacte : la deuxième réponse est donc fausse, et c'est la confusion la plus tentante. Elle ne sert pas à dériver, et l'équation du second degré n'a rien à voir avec elle.
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Faux. C'est une méthode d'approximation : l'erreur induite peut même être assez élevée si le pas est choisi trop grand 3. On obtient des valeurs approchées de la solution aux points , pas des valeurs exactes.
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On a , et . Donc . L'erreur fréquente est de répondre en oubliant d'ajouter , ou en oubliant de multiplier par .
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On part de . Alors . Ici : la suite est géométrique de raison . L'erreur tentante est d'ajouter encore et de trouver : la pente doit être recalculée avec , pas avec .
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Ici , et . La pente vaut . Donc . Si tu as trouvé , tu as sans doute utilisé dans la pente, ce qui revient à mélanger l'ancienne et la nouvelle valeur. Si tu as trouvé , tu as oublié de multiplier la pente par .
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Premier pas : . Second pas : . Le signe négatif de la pente fait diminuer : si tu trouves une valeur supérieure à 3, tu as perdu le signe.
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Le coefficient directeur du segment est , la pente de la tangente donnée par l'équation. On avance de en abscisse et de en ordonnée. La corde vers un point exact est impossible puisqu'on ne connaît pas la solution ; la droite horizontale correspondrait à une pente nulle.
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Plus le pas se rapproche de 0, plus les approximations gagnent en qualité, comme on le constate en comparant avec les valeurs réelles de la fonction 2. Le prix à payer est le nombre d'étapes : sur , un pas de demande calculs au lieu de pour un pas de . Dire que rien ne change est faux, comme le montre la comparaison avec la valeur exacte.
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Vrai. Si le pas est trop grand, la suite peut prendre des valeurs de plus en plus grandes et diverger de la solution : le schéma est alors instable 3. Une idée fausse courante est de croire qu'un grand pas donne seulement une précision un peu moindre.
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Un pas proche de 0 améliore les approximations 2, un pas trop grand peut conduire à une divergence 3, et la méthode d'Euler est la plus simple des méthodes de résolution numérique 3. La troisième affirmation est fausse : les valeurs sont des approximations, l'écart avec la solution exacte est en général non nul.
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La relation donne . La solution exacte de ce problème est la fonction exponentielle, dont la valeur en 1 est proche de : l'approximation est correcte à environ près, ce qui illustre qu'on obtient une valeur approchée et non exacte.
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Ici . Donc puis . Comparée à obtenu avec , cette valeur est plus éloignée de la valeur exacte : on retrouve qu'un pas plus proche de 0 donne une meilleure approximation 2.
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Le nombre de pas est la longueur de l'intervalle divisée par le pas : . Avec pas on obtient , associé à . L'erreur classique est de compter les valeurs calculées (9 avec ) au lieu des pas effectués.
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La pente doit être calculée avec l'ancien : on met donc à jour d'abord. Dans la deuxième proposition, a déjà avancé, ce qui décale la pente ; dans la troisième, le facteur est oublié ; dans la quatrième, on écrase au lieu d'y ajouter l'accroissement.
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La méthode de Runge-Kutta explicite d'ordre 1 est équivalente à la méthode d'Euler explicite 4. L'ordre 4 est une méthode plus élaborée qui utilise plusieurs évaluations de la pente par pas. La dichotomie, vue dans le chapitre précédent, sert à localiser une solution d'équation, pas à suivre une équation différentielle.
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Vrai : la méthode est nommée en l'honneur du mathématicien Leonhard Euler (1707 — 1783) 3. Cette date n'est pas à connaître pour le bac, mais elle rappelle que la méthode est ancienne, alors que son usage par ordinateur est aujourd'hui courant.
Les questions qu'on se pose
Comment choisir le pas $h$ à l'examen ?
Le plus souvent, l'énoncé impose le pas, ou le nombre de points de calcul. Quand on te laisse choisir, retiens qu'un pas proche de 0 améliore les approximations 2, mais que cela multiplie le nombre d'étapes à programmer. Un pas trop grand risque de donner un résultat très éloigné, voire divergent 3.
Comment savoir si mon résultat d'Euler est correct ?
Vérifie d'abord la première étape à la main : . Compare ensuite avec la solution exacte quand on la connaît, et refais le calcul avec un pas plus petit : si les valeurs se rapprochent de la solution, la programmation est cohérente 2. Sur une longue durée, l'écart avec l'évolution théorique peut rester visible : c'est une limite de la méthode 1.
Quelle différence entre la formule d'Euler et la définition d'une suite arithmétique ou géométrique ?
La formule est une relation de récurrence. Selon , elle redonne une suite connue : pour , on obtient , donc une suite géométrique ; pour constante, on obtient une suite arithmétique de raison . Dans les autres cas, il n'y a pas de formule simple et on calcule de proche en proche.
Sources
- Ressources Éduscol — Méthode d'Euler et approximation numérique, Éduscol (Ministère de l'Éducation nationale). Consulté le 6 novembre 2026.
- La méthode d'Euler — Ressources pédagogiques, Académie de Besançon. Consulté le 6 novembre 2026.
- Méthode d'Euler, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
- Méthodes de Runge-Kutta, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
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