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MAT 2203 - Equations Differentielles

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1. Justification

On retrouve l’équation différentielle dans les différents domaines de la science et de la technologie à chaque fois qu’une relation impliquant un changement continuel de quantité et ses dérivées est connue ou formée. En mécanique classique par exemple, le mouvement de la carrosserie est défini par sa position et sa vitesse au fur et à mesure que le temps varie. Les Loi de mouvement de Newton permettent à un corps de relier la position, la vitesse, l’accélération et les différentes forces agissant dans le corps; cette relation peut être vue comme une équation différentielle à cause de la position inconnue du corps en tant que fonction du temps. En général, l’équation différentielle peut être résolue pour produire la loi du mouvement.

Les équations différentielles sont étudiées sous des angles différents. Dans les cas où les équations différentielles ont été utilisées pour résoudre des problèmes de la vie, on a le diagnostic des maladies et la croissance de plusieurs populations (M. Braun 1978). Les équations différentielles de premier ordre et d’ordre plus élevé ont aussi permis de trouver de nombreuses demandes en mécanique, circuit électrique, géométrie, biologie, chimie, économie, ingénierie, et en génie aérospatiale. (M. R. Spiegel 1981 p.70-162). L’étude de l’équation différentielle devrait alors permettre aux enseignants de mathématiques et de science de se doter des connaissances et des compétences nécessaires pour bien enseigner leurs matières en impliquant des applications pertinentes dans leurs domaines.

2. Pré requis ou connaissances préalables

Calcul, Unité 3

3. Objectifs généraux

Vous devriez être capable de :

  • Démontrer votre compréhension des concepts de base et des principes de l’analyse mathématique.
  • Développer une structure logique pour énoncer et prouver des théorèmes.


4. Volume horaire

Le nombre total d’heures pour ce module est de 120 heures de cours réparties comme suit :

 

Activité d’apprentissage

Sujet

Unité

Temps

#1

Introduction au premier et au second ordre d’équation différentielle

une

30 heures

#2

Techniques et outils pour résoudre les difficultés de l’équation différentielle linéaire

une

30 heures

#3

Séries de solutions du second ordre linéaire de l’équation

deux

30 heures

#4

Équations aux dérivées partielles; transformations de Laplace, Séries de Fourier, et leur applications

deux

30 heures

 

5. Matériel didactique

Les étudiants doivent avoir accès aux lectures nécessaires spécifiés plus loin. Ils auront aussi besoin d’un ordinateur pour pouvoir consulter entièrement les lectures nécessaires. De plus, les étudiants devraient être en mesure d’installer le logiciel approprié wxMaxima afin de l’utiliser pour pratiquer les notions algébriques.