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Equation differentielle

Posté par
jtorresm
03-02-13 à 12:06

Salut à tous.

Voilà un problème auquel je ne sais pas comment m'y prendre:

Énoncé

Le nombre de canards sur l'étang d'une certaine université de Cambridge est régie par l'équation dN / dt =  αN - N² où N = N(t) est le nombre de canards à l'instant t et α est une constante positive. Étant donné que N (0) = 2α, trouver N(t). Que ce passe-t-il en t → ∞ ?

Indications :

-  Poser u = 1/N et déterminer une relation entre u' et u.
-  Vérifier que les fonctions du type u(t) = Ce^αt + 1/α vérifient la relation établie à la première question. ( on admettra que ce sont les seules.)
-  Finir la résolution du problème.

Début de réponse:

D'abord je sais que dN/dt est l'expression de N' quand dt vers 0, mais je ne sais pas si j'ai le droit à remplace cette expression par:

N' = αN - N²

L'indication me semblait utile, mais après un bon moment je ne sais pas comment m'en servir

Si u = 1/N, alors u' = (-1/N^2)*N'  u' = -u^2 * N'

???

Merci de votre aide...

Johnny

Posté par
PIL
re : Equation differentielle 03-02-13 à 16:13

Bonjour,

Tu as donc  N = 1/u  et  N' = - u'/u2; tu remplaces dans l'équation différentielle; l'équation que tu obtiens est linéaire, tu peux l'intégrer ...

Posté par
jtorresm
re : Equation differentielle 04-02-13 à 01:31

Merci, mais il y a un problème de signe quelque part:


N = 1/u  et  N' = - u'/u²

Si N' = αN - N²

- u'/u² = α(1/u) - (1/u)²

- u'/u² = αu(1/u²) - (1/u)²

- u'/u² = (αu-1)/u²

-u' = αu-1

u' = -αu + 1

Or:  u(t) = Ce^αt + 1/α  et u'(t) =  αCe^αt

-αu + 1 = -α(Ce^αt + 1/α) + 1

-αu + 1 = -αCe^αt - 1 + 1

-αu + 1 = -αCe^αt

Et donc: u' n'est pas égale à -αu + 1

Johnny

Posté par
PIL
re : Equation differentielle 04-02-13 à 17:18

Bonjour,

Il y a en effet un problème de signe, mais je pense que c'est dans l'énoncé  " Vérifier que les fonctions du type u(t) = Ce^αt + 1/α vérifient la relation établie à la première question " que se trouve l'erreur : il s'agit des fonctions du type  u(t) = Ce-t + 1/.

Posté par
jtorresm
re : Equation differentielle 04-02-13 à 20:06

Bonsoir, et merci beaucoup!

Je vais vérifier l'énoncé dans le guide.

Johnny



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