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Niveau maths spé
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integrale fredholm

Posté par
manga750
09-03-13 à 15:53

Bonjour, je suis actuellement sur un problem a rendre cette semaine et je bloque …
Le probleme est le suivant :

Soit
Ω(x) = Λ∫ G(x,s)Ω(s)ds           integral de [0,π]

ou G(x,s)= (1/π)(1+π-s)(x-1), x<s
                           (1/π)(1+π-x)(s-1), x>s
1) trouver une équation différentielle du second d'ordre équivalente  avec  comme condition Ω+αΩ' = 0     pour x=0 et x=π  
en “différentient” cette équation deux fois ( l'énoncé est à la base en anglais )
2) Trouver la valeur de α
3) Trouver les valeurs propres et vecteurs propres

J'ai pose Ω''(x)=u(x)
J'intègre deux fois, et je me retrouve avec.
Ω(x)=Ω(0)+Ω'(0)x +∫(x-t)u(t)dt               intégrale de [0,x]
Mon problème est que je ne vois pas comment parvenir à isole, trouver la valeur de Ω(0) et Ω'(0) pour ensuite les remplacer dans mon équation et déterminer u(x)

Si quelqu'un peut me donner un coup de main la dessus.
Merci d'avance

Posté par
manga750
re : integrale fredholm 12-03-13 à 22:03

Personne ne peux m'aider ?

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 13-03-13 à 11:00

Bonjour,

Cette équation intégrale homogène de FREDHOLM
de seconde espèce admet toujours la solution évidente
(x)=0 , à chaque valeur non nulle de
correspond une fonction propre,


Je m'en vais creuser,

Alain

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 13-03-13 à 11:45

Bon,

En te relisant :
\int_0^{x}(x-t)\Phi''(x)dx

Peut suggérer une convolution et une
transformée de Laplace,


Alain

Posté par
manga750
re : integrale fredholm 13-03-13 à 15:28

Bonjour et merci de votre réponse.
Je pense que j'avais effectivement mal compris le probleme.
J'ai donc dérivé deux fois par rapport à x.
Je suis arrive à l'équation différentielle : Ω"(x) = (Λ/π)(1+π-x)Ω(x) ; x<s
Ω"(x) = (Λ/π)(1-s)Ω(x) ; x>s

En utilisé les condition j'ai trouvé pour x = 0 : alpha = 1 ; x<s
alpha = π+1 ; x>s
pour x= π : alpha = 1 ; x>s
alpha = π+1 ; x<s

Je ne devrais pas trouver le même alpha pour x<s ou x>s indifférament que x soit égal a 0 ou pi ?

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 13-03-13 à 18:51

Bon,


Je pense voir comment procéder.
Il nous faut rentrer les 2 morceaux du noyau à la fois.
G(x,s)=\frac{(1+\pi-s)(x-1)}{\pi}  ; 0 <x <s
 \\           =\frac{(1+\pi-x)(s-1)}{\pi}  ;s <x < \pi


Soit:
\Omega(x)=\lambda \frac{(1+\pi-x)}{\pi}\int_0^{x}(s-1)\Omega(s)ds+\lambda(x-1)\int_x^{\pi}\frac{(1+\pi-s)ds}{\pi}\Omega(s)ds


Ensuite nous pourrons dériver par rapport à x ...

Alain

Posté par
manga750
re : integrale fredholm 14-03-13 à 21:48

Merci de ton aide qui ma bien aide

Jai donc derive Ω(x) selon la decomposition. je suis parvenu a trouver
Ω"(x)+ΛΩ(x)=0
En remplacant la valeur de Ω'(x) et de Ω(x) dans l'equation qui mentionne les conditions, j'ai trouve α=1.

Mais maintenant je ne vois pas comment a partir de cela je peux retrouver les valeurs propres de l'equation y"+Λy=0.

J'ai essaye de differencier les cas pour Λ ( superieur inferieur egale ) mais sans succes.

Je seche ...

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 15-03-13 à 10:56

Bon,

Nous devons être sur la bonne voie...
à  Ω"(x)+ΛΩ(x)=0  il nous faut probablement ajouter
des conditions aux limites:
Ω(a)=0 , Ω'(b)=0 ...
donc trouver les valeurs a,b ,


Alain

Posté par
manga750
re : integrale fredholm 15-03-13 à 15:28

Bonjour,

J'ai essaye de trouver des conditions aux limites pour Ω(a)=0, j'ai trouve a=π.


J'ai pour Ω':

Ω'(x)= (-Λ/π)∫ (s-1)Ω(s)ds + (Λ/π)∫ (1+π-s)Ω(s)ds

La premiere integrale etant sur [0;x] la deuxieme sur [x;π]

Mais concernant Ω'(b)=0 je ne parviens pas a comprendre comment trouver cette valeur.

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 15-03-13 à 16:49

Bon après-midi,


Pour Ω'(x) avec la dérivation sous le signe somme
nous devrions,sauf simplification ,  obtenir quatre termes,



Alain

Posté par
manga750
re : integrale fredholm 18-03-13 à 19:58

Bonsoir,

Je ne parviens vraiment pas à déterminer la condition pour la dérivé de Ω' :/

J'ai donc essayé de résoudre Ω"(x)+ΛΩ(x)=0

A partir de l'equation Y"(x)^2+ΛY(x)=0, en posant Y=exp(mx). J'ai donc m^2+Λ=0, D'ou m^2=-Λ

J'ai étudié les trois differentes cas  : Λ<0 Λ>0 Λ=0.

A partir de la seul condition de Ω(pi)=0 et de Ω+αΩ' = 0     pour x=0 et x=π,

Il n'y a que pour le cas Λ>0 que je suis parvenu à déterminer une solution de la forme √Λ=tan(pi√Λ).

Je souhaiterais bien néanmoins comprendre pour la condition de Ω' histoire d'être sur :/

Posté par
alainpaul
re : integrale fredholm 18-03-13 à 20:51

Bonsoir,


Ton calcul de '(x) est bon.

Pour le reste suis bloqué et ne peux plus t'aider...


Alain



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