Bonjour , s'il vous plait je cherche la solution de cette equation différentielle (E):y"-4y'+4y=(x²+1)e^x , j'ai résolu l'equation r²-4r+4 =0 et j'ai trouvé une unique solution c'est 2 mais je sais pas vraiment l'étape suivante ! quelqu'un peut m'aider ?!!
Tu es dans le cas ou le discriminant vaut 0, les solutions de l'équation homogène sont de la forme (Ax+B)e^2x.
Pour une solution particulière, pose y = (ax²+bx+c)e^x, remplace dans l'équa dif et identifie.
Une solution particulière est y = (ax²+bx+c)e^x ... dans laquelle, il faut trouver des valeurs adéquates pour a, b et c.
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y = (ax²+bx+c)e^x
y' = e^x(ax²+bx+c+2ax+b)
y'' = ...
Remettre les résultats précédents dans y"-4y'+4y
et puis "comparer" à (x²+1)e^x
Tu pourras ainsi trouver les valeurs de a, b et c ...
Avec la forme de y que je t'ai donnée, calcule y' et y'' puis tu remplaces tout ça dans (E). Ça te donnera une expression du type P(x)e^x avec P(x) polynôme qui dépend de a, b et c. Or P(x)=x²+1, d'où les valeurs de a, b et c.
tu as la forme de la solution particulière : y = (a x 2 + b x + c) e x, calcule y' et y" et remplace dans l'équation différentielle :
y' = (a x 2 + (2 a + b) x + b + c) e x,
y" = (a x 2 + (4 a + b) x + 2 a + 2 b + c) e x,
tu remplaces dans l'équation :
y" - 4 y' + 4 y = [(a x 2 + (4 a + b) x + 2 a + 2 b + c) - 4 (a x 2 + (2 a + b) x + b + c) + 4 ((a x 2 + b x + c) )) e x
y" - 4 y' + 4 y = (a x 2 + (4 a + b - 8 a - 4 b + 4 b) x + 2 a + 2 b + c - 4 b - 4 c + 4 c) e x
y" - 4 y' + 4 y = (a x 2 + (- 4 a + b) x + 2 a - 2 b + c) e x
y est solution particulière donc pour tout x réel, (a x 2 + (- 4 a + b) x + 2 a - 2 b + c) e x = (x 2 + 1) e x
donc a = 1, - 4 a + b = 0 et 2 a - 2 b + c = 1
d'où a, b, c (à une erreur de calcul près)
La solution générale s'obtient en ajoutant à la solution particulière que tu viens de trouver toutes les solutions de l'équation homogène que tu as commencée par résoudre et dont les solutions dépendent de 2 paramètres arbitraires.
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