Exercice 3 - Question 4 · Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques Métropole 2021

Thème : Équations différentielles y′ = ay + b · Tiré du sujet Métropole France (2021)

Énoncé

Question 4

a.

On considère l'équation différentielle (E):y′+0,0434 y=0(E): y' + 0{,}0434\,y = 0.

Déterminer sur [0 ; +∞[[0\,;\,+\infty[ la solution PP de cette équation différentielle qui vérifie la condition initiale y(0)=6,75y(0) = 6{,}75.

P(x)=P(x) =

b.

Un signal de puissance initiale P(0)=6,75 mWP(0) = 6{,}75\text{ mW} parcourt une fibre optique. La puissance du signal, exprimée en mW\text{mW}, lorsque celui-ci a parcouru une distance de xx kilomètres depuis l'entrée de la fibre optique, est donnée par P(x)P(x) où PP est la fonction déterminée à la question a.

Montrer que la perte de puissance une fois que le signal a parcouru un kilomètre depuis l'entrée est d'environ 287 μW287\,\mu\text{W}.

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Corrigé

Corrigé établi d’après les éléments de correction officiels

a. Déterminer sur [0 ; +∞[ la solution P de cette équation différentielle qui vérifie la condition initiale y(0) = 6,75.

Réponse : 6,75 e−0,0434 x6{,}75\,\mathrm{e}^{-0{,}0434\,x}

b. Montrer que la perte de puissance une fois que le signal a parcouru un kilomètre depuis l'entrée est d'environ 287 µW.

Réponse : 0,287 mW / 287 μW0{,}287\text{ mW} \text{ / } 287\,\mu\text{W}

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