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Mathématiques (spécialité) · TerminaleBac

Équations différentielles y' = ay + f : fiche de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une équation y′=ay+fy' = ay + f a un second membre ff : une fonction donnée, pas forcément constante.
  • Pour connaître toutes les solutions, il suffit d'en trouver une (la solution particulière) 5.
  • Les solutions sont alors y=yp+Ceaxy = y_p + Ce^{ax}, où CeaxCe^{ax} décrit les solutions de y′=ayy' = ay.
  • Si f=f1+f2f = f_1 + f_2, on additionne une solution particulière pour f1f_1 et une pour f2f_2 5.
  • La constante CC se fixe avec une condition initiale, en dernier.

L'essentiel à retenir

Pourquoi une seule solution suffit

Démonstration · Différence de deux solutions

Soit ypy_p une solution de y′=ay+fy' = ay + f et yy une autre fonction dérivable. Calculons la dérivée de la différence :

(y−yp)′=y′−yp′.(y - y_p)' = y' - y_p'.

Si yy est solution, on remplace y′y' et yp′y_p' :

(y−yp)′=(ay+f)−(ayp+f)=a(y−yp).(y - y_p)' = (ay + f) - (ay_p + f) = a(y - y_p).

La différence y−ypy - y_p vérifie donc z′=azz' = az. Réciproquement, si z′=azz' = az, alors yp+zy_p + z vérifie (yp+z)′=ayp+f+az=a(yp+z)+f(y_p + z)' = ay_p + f + az = a(y_p + z) + f. Le second membre ff disparaît dans la soustraction : c'est ce qui permet de ramener le problème à y′=ayy' = ay. Cette idée est celle d'une solution particulière plus les solutions de l'équation homogène 5.

Méthode de résolution

Résoudre y' = ay + fCinq étapes successives : écrire l'équation, résoudre sans second membre, trouver une solution particulière, conclure, fixer la constante.1RepérerIdentifier a et le second membre f2Sans second membreRésoudre y' = ay : y = Ce^(ax)3Solution particulièreChercher y_p de même type que f4ConclureÉcrire y = y_p + Ce^(ax)5Condition initialeDéterminer C à la fin
  1. RepérerIdentifier a et le second membre f
  2. Sans second membreRésoudre y' = ay : y = Ce^(ax)
  3. Solution particulièreChercher y_p de même type que f
  4. ConclureÉcrire y = y_p + Ce^(ax)
  5. Condition initialeDéterminer C à la fin
Résoudre y' = ay + f

Exemple rédigé

Pièges à éviter

Questions flash

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  1. Pour y′=3y−6y' = 3y - 6, quelle fonction constante est une solution particulière ?

  2. Si y1y_1 et y2y_2 sont deux solutions de y′=ay+fy' = ay + f, alors y1−y2y_1 - y_2 est solution de y′=ayy' = ay.

  3. On résout y′=−y+2y' = -y + 2 avec y(0)=5y(0) = 5. Les solutions sont y=Ce−x+2y = Ce^{-x} + 2. Calcule y(ln⁡3)y(\ln 3).

  4. Le second membre est f=f1+f2f = f_1 + f_2. Quelle affirmation est correcte ?

Les questions qu'on se pose

Comment trouver la forme d'une solution particulière ?

Cherche une fonction de même nature que le second membre : une constante si ff est constante, un polynôme de même degré si ff est un polynôme. Remplace-la dans l'équation et identifie les coefficients, comme dans l'exemple de la fiche. Si le programme de ta session ou l'énoncé en donne une, vérifie-la simplement en la substituant.

Pourquoi y a-t-il toujours une constante $C$ dans la réponse ?

Parce que l'équation sans second membre admet une infinité de solutions CeaxCe^{ax}, une pour chaque réel CC. Seule une condition initiale, comme y(0)=3y(0) = 3, permet d'en choisir une. Sans cette condition, on donne toutes les solutions 5.

Que faire si l'énoncé donne la solution particulière ?

Tu n'as pas besoin de la chercher : vérifie-la en la remplaçant dans l'équation si on te le demande, puis utilise la structure y=yp+Ceaxy = y_p + Ce^{ax} et termine avec la condition initiale.

Sources

  1. Document Éduscol - Spécialité mathématiques terminale (PDF officiel), Éduscol - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Programme d'examen des épreuves terminales - Enseignements de spécialité (session 2023+), Bulletin Officiel - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Projet d'aménagement du programme de mathématiques de terminale générale, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Adaptation de l'épreuve de spécialité mathématiques - Classe de terminale (session 2022+), Bulletin Officiel - Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Équation différentielle linéaire d'ordre un, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  6. Équation différentielle linéaire, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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