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Niveau Maths sup
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Equation différentielle et ch/sh

Posté par
bfme
04-11-08 à 16:18

Bonjour à tous, je bloque sur l'exercice suivant :

Soit f:R->R, on s'intéresse ici à l'équation diffénretielle (E) : y" - y = f(x) dont on cherche les solutions sur R à valeurs dans R.

Montrer que l'ensemble des solutions de (H) : y" - y = 0 sur R est l'ensemble des fonctions de la forme a*ch(x)+ b*sh(x) avec a et b sur R

J'ai ramené cette équation sous sa forme résolvante : X²-1 = 0 d'où les solutions de (H) : c*e^(-t) + d*e^(t).

A partir de là j'ai essayé de retravailler la solution à trouver à partir des expressions expo de ch et sh mais je n'arrive pas à retomber sur mes pattes!!

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle et ch/sh 04-11-08 à 16:21

Salut

Il suffit de montrer que 3$\rm Vect(t\to e^{-t},t\to e^{t})=Vect(ch,sh)

As-tu une idée?

Posté par
bfme
re : Equation différentielle et ch/sh 04-11-08 à 16:46

J'ai du mal à comprendre l'expression Vect(t->e^-t,t->e^t)

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle et ch/sh 04-11-08 à 16:48

Voyons ça sans parler d'espaces vectoriels :

3$\rm ch(t)=\frac{e^{t}+e^{-t}}{2}
3$\rm sh(t)=\frac{e^{t}-e^{-t}}{2}

on en déduit :
3$\rm e^{t}=ch(t)+sh(t)
et
3$\rm e^{-t}=ch(t)-sh(t)

Par conséquent :
3$\rm ce^{t}+de^{-t}=(c+d)ch(t)+(c-d)sh(t) qui est bien de la forme voulue.

Posté par
bfme
re : Equation différentielle et ch/sh 04-11-08 à 17:02

Ah bien oui, merci beaucoup j'essayais de partir dans l'autre sens alors que comme ça c'est bien plus simple, merci!

Posté par
bfme
re : Equation différentielle et ch/sh 05-11-08 à 10:09

Dans la suite de l'exercice, on me demande de montrer que la fonction g définie pour x réel par :

g(x) = sh(x) * intégrale[f(t)*ch(t)*dt,de 0 à x] - ch(x) * intégrale[f(t)*ch(t)*dt,de 0 à x] est solution de (E) sur R.

Ceci est facile à montrer mais par la suite on me demande d'en déduire les solutions de (E) sur R et là je ne vois pas trop comment faire!

Merci pour votre aide

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle et ch/sh 05-11-08 à 13:25

Ton équadiff est linéaire, donc les solutions sont de la forme : Solution particulière + Solution de l'équation homogène.

Posté par
bfme
re : Equation différentielle et ch/sh 05-11-08 à 15:20

Oui d'accord, mais est-ce que ça veut dire que les solutions sont de la forme x-> g(x) + a*ch(x) + b*sh(x)??



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