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Niveau maths spé
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resolution equation u=1-exp(-bu)

Posté par
MiniMoi69
28-03-09 à 16:47

Bonjour a tous,

J'ai besoin d'aide pour mon TIPE, je me retrouve dans une impasse.
Je dois calculer une portée de flèche en prenant en compte les frottements.

Je me retrouve a un moment avec une équation du type

   u=1-exp(-bu)

b est une constante et l inconnue est u
pouvez vous m aider dans la résolution de cette équation s'il vous plait pour je ne me retrouve plus coincé

merci

Posté par
gui_tou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 16:50

salut

ba la seule solution est u=0

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 16:53

bonjour

je ne suis pas d'accord Guitou... ta réponse n'est valable que si b=1

a-t-on un renseignement sur b Minimoi ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 16:55

Bonjour

Tu n'arriveras pas à donner une formule pour u. 0 est évidemment solution et c'est vrai que si b > 0 il y a une autre solution strictement positive.

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:03

je ne suis pas tout à fait d'accord avec toi Camélia...

je pense aussi que b est positif (sinon le problème est réglé)

mais si b est entre 0 et 1, je pense qu'il y a une solution négative

par contre, je suis d'accord qu'on ne peut (sauf coup de chance) la trouver en valeur exacte.

alain

Posté par
Camélia Correcteur
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:04

C'est possible, j'ai fait vite et de tête!

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:11

j'ai tracé rapidement les deux courbes... celle de droite passe par (0,0) avec une tangente de pente b et ses limites adjointes à sa concavité donne le nombre de points d'intersection.

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:12

merci de vos réponses rapides

b est une valeurs >1 puisqu elle est égale a 1+quelque chose de positif
u est en fait un changement de variable
en réalité u=aX où X est la vraie inconnue et a une constante positive

il est censé y avoir 2 valeurs réponses, c est a dire le point de départ évidement, et un point de où X>0.
Le problème revient a déterminer cette valeur

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:17

ah ben il fallait le dire que b>1 !

donc si tu traces les deux courbes, même rapidement, tu verras qu'il y a deux solutions : 0 et une autre comprise entre 0 et 1. Grâce au théorème des valeurs intermédiaires, tu peux montrer son existence et son unicité dans ]0;1]

Ensuite tu peux considérer la suite u(n+1)=f(u(n)) où f(x)=1-exp(-bx) et u(0)>0 (tu peux même prendre u(0)=1 pour fixer les idées) et montrer que cette suite tend vers la solution cherchée.

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:35

ok merci, et de cette façon je pourrais donner un point de convergence et une valeur tres approchée de x ?
car je dois ensuite le réaliser pour différentes valeurs de b et de a !

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:37

c'est quoi "a" ??????

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:41

puisque u=a*x, a et b sont des constantes pour un calcul mais lorsque l'on change les valeurs initiales, ces valeurs changent aussi
ce calcul est-il rapide ?

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 17:47

le convergence est d'autant plus rapide que b est grand (fais un dessin et dessine les termes successifs de ta suite).

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 18:02

je comrpend ce que tu veux faire, mais je vais trouver une valeur comprise entre 0 et 1, comment la relier ensuite a ma solution?
ensuite je suis en train de tout faire sous vba en ce moment, et il ne me manque plus que ca a faire, par contre je ne vois pas comment je vais pouvoir le coder !
si vous avez des idées, je suis preneur

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 18:55

la solution que tu cherches est la limite de la suite. Il faut bien sûr le démontrer mais c'est un classique (tu es bien en math spé ?).

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 18:56

autant pour moi, j ai dis n importe quoi ^^
par contre je reste preneur pour le codage !

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 19:02

le mieux est de prendre deux suites (car en partant de 1 elle est strictement décroissante et ce n'est pas évident d'arrêter à une précision voulue...

tu prends u0=1 et u(n+1)=f(u(n))... celle là décroît vers L, ta valeur cherchée.

Ensuite tu cherches un nombre m entre 0 et 1 tel que f(m)>m (là ton programme essaye 1/2, puis 1/4 puis 1/8... jusqu'à en trouver un.

tu prends v0=m et v(n+1)=f(v(n))... celle là croît et tend vers L.

Ensuite tu fais une boucle de calculs des termes des suites u et v jusqu'à ce que u(n)-v(n)< précision voulue. et tu seras sûr que L est entre u(n) et v(n)... tu auras une valeur approchée de L à la précision que tu veux en prenant la moyenne de u(n) et v(n)

Posté par
gui_tou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 19:37

Citation :
je ne suis pas d'accord Guitou... ta réponse n'est valable que si b=1


Pfff mais quel idiot ! Désolé pour mon intervention

Posté par
MiniMoi69
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 28-03-09 à 20:25

merci pour votre aide en tout cas, j ai réussi a tout mettre et à tout coder.

Posté par
MatheuxMatou
re : resolution equation u=1-exp(-bu) 29-03-09 à 11:55

Minimoi >> pas de quoi, ce fût un plaisir

GuiTou >> ce n'est pas grave, cela arrive à tout le monde... parfois on "réfléchit" trop vite ! Ce qu'il y a de bien ici c'est qu'il y a toujours quelqu'un pour corriger son erreur... et c'est ainsi qu'on progresse !

MM



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