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équation différentielle


maths spééquation différentielle

#msg2489371 Posté le 02-07-09 à 20:59
Posté par Profilabdalnour abdalnour

Bonjour,

J'ai un petit problème par rapport à cette équation différentielle: (x²+1)y"+2y=x
L'énoncé est le suivant:
1 - Trouver les solutions polynomiales de l'équation homogène
2 - En déduire les solutions de l'équation différentielle

Je suis lamentablement bloqué au 1) mais ce qui me rassure c'est que mathematica n'y arrive pas non plus...
Qu'en pensez vous?

Merci
re : équation différentielle#msg2489375 Posté le 02-07-09 à 21:13
Posté par Profilgirdav girdav

BOnjour.
On veut une solution polynomiale, disons P. On cherche dans un premier temps son degré.
Notons-le n. Alors \left( x^2+1\right)P'' est de degré \cdots et 2P est de degré \cdots donc par somme ceci impose n \leq ?.
re : équation différentielle#msg2489383 Posté le 02-07-09 à 21:29
Posté par Profilabdalnour abdalnour

oui je l'ai fait:
d°((x²+1)y"+2y)=-inf
max(d°((x²+1)y"),d°(y))

donc soit -inf=max(d°((x²+1)y"),d°(y)) => y=0=(x²+1)y"
ou
max(d°((x²+1)y"),d°(y))>-inf
ba il pourrait y avoir plein de solution mais prenons max(d°((x²+1)y"),d°(y))=2
alors d°(y)=2 et alors je résouds un système qui me donne encore la solution nulle.


Finalement j'arrive pas a avancer...
re : équation différentielle#msg2489384 Posté le 02-07-09 à 21:32
Posté par Profilgirdav girdav

Tu sais que l'ensemble des solutions de l'équation homogène forme un espace vectoriel sur \mathbb{R]. Donc il suffit de regarder les n \in \mathbb{N} pour lesquels x^n est solution de l'équation.
re : équation différentielle#msg2489387 Posté le 02-07-09 à 21:46
Posté par Profilabdalnour abdalnour

a oui tout simplement merci beaucoup
re : équation différentielle#msg2489580 Posté le 03-07-09 à 15:22
Posté par Profilveleda veleda

bonjour,
soit p_n(x)=\bigsum_{k=0}^na_kx^kun polynôme non nul solution de l'équation homogène
on a donc(1+x^2)\bigsum_{k=2}^nk(k-1)a_kx^{k-2}+2\bigsum_{k=0}^na_kx^k=0
le terme de plus haut degré du membre de gauche c'est
(n(n-1)a_n+2a_n)x^n=(n^2-n+2)a_nx^net il doit être nul
doncn^2-n+2=0  (1) puisque a_nnon nul  mais (1) n'apas de solution dans N donc ce n'est pas possible
je ne pense pas me tromper,tu es sûr de ton texte,

par contre si l'équation était (1+x²)y"-2y (1) devient n²-n-2=0 et n=2 est solution donc un polynôme solution est de degré 2 et  l'on trouve que les polynomes solutions sont de la forme a(x²+1)
re : équation différentielle#msg2489581 Posté le 03-07-09 à 15:23
Posté par Profilabdalnour abdalnour

eee non en fait je ne comprends toujours pas.

J'arrive à:
2+n(n-1)=0
n(n-1)=0

C'est impossible...
re : équation différentielle#msg2489582 Posté le 03-07-09 à 15:27
Posté par Profilveleda veleda

>>abdalnour
avec le texte que tu as donné je trouve aussi que cela ne "marche pas" mais si c'est -2y au lieu de +2y on trouve bien de solutions comme je te le dis dans mon post précédent
re : équation différentielle#msg2489618 Posté le 03-07-09 à 17:24
Posté par Profilabdalnour abdalnour

a oui je n'avais pas vu ton post!
C'est un exo d'oral il doit y avoir une erreur parce que avec mathematica aussi j'avais trouvé cela impossible!

Merci beaucoup
re : équation différentielle#msg2489625 Posté le 03-07-09 à 17:33
Posté par Profilveleda veleda

oui,sans doute une erreur de frappe,avec-2y cela "marche"

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