Corrigé – Polynésie 2023 J2 (accessible) – Exercice 2
Thème : Fonctions, équations différentielles.
f(x) = x − +
e−2x définie sur ℝ.
lim x→+∞f(x) = +∞
f(x) = e−2x.
lim x→−∞xe2x = 0 et lim x→−∞e2x = 0 (croissances comparées).
lim x→−∞e−2x = +∞.
Par produit et somme, lim x→−∞f(x) = +∞.
f′(x) = 1 + × (−2)e−2x = 1 − e−2x.
f′(x) = 0 ⟺ e−2x = 1 ⟺ − 2x = 0 ⟺ x = 0.
f′(x) > 0 ⟺ 1 − e−2x > 0 ⟺ e−2x < 1 ⟺ x > 0.
f(0) = 0 − +
= −1.
Sur ] −∞ ; 0], f(x) ≥−1 et f(0) = −1 < 0, et lim −∞f = +∞, donc une solution α.
Sur [0 ; +∞[, f continue et strictement croissante, f(0) = −1 < 0, lim +∞f = +∞, donc une solution β.
f(x) = 0 admet exactement deux solutions sur ℝ.
f′′(x) = 2e−2x > 0 pour tout x ∈ ℝ.
f est convexe sur ℝ.
Les solutions de y′ + 2y = 0 sont xCe−2x, C ∈ ℝ.
Une solution particulière de la forme yp(x) = ax + b :
Les solutions de (E) sont :
y(0) = C − = −1 ⟺ C =
.
y(x) = e−2x + x −
= f(x)