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Niveau école ingénieur
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"conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff

Posté par
balteo
01-08-10 à 16:13

Bonjour,
Je voudrais savoir si j'ai bien compris la signification des "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation différentielle.

Ce que j'ai compris jusqu'à présent:
Quand on a par exemple:
f(a)=b
f'(a)=c
Avec la même variable indépendante, cela veut dire qu'on a une condition initiale.

Quand on a:
f(a)=c
f'(b)=d
Avec deux variables indépendante différentes, cela veut dire qu'on a une condition au limites.

Est-ce cela à peu près?

Pourquoi parle-t-on de conditions "initiales" ou "aux limites"? En effet qu'entend-on par "initiales" ou "aux limites"?

Dernière question: Si j'ai les trois conditions suivantes, lesquelles utiliser et comment (avec une equation de type Euler-Cauchy)?
F(0)=0, F(SS)=SS-E, F'(SS)=1 (SS, et E sont des constantes dont la valeur n'est pas spécifiée).

Vos commentaires sont les bienvenus,

Julien.

Posté par
efpe
re : "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff 01-08-10 à 18:44

Je ne suis pas expert en maths par contre je peux t'aider avec un peu de physique. Car justement les termes conditions "initiales" et conditions "aux limites" sont des termes de physique. On utilise condition initiale pour parler généralement de l'état du système à l'instant t=0 : par exemple dans l'équa diff régissant le comportement d'un circuit électrique RL, on a besoin d'un renseignement sur l'état électrique du circuit à l'instant "initial".

Le terme condition aux limites s'appliquent plutôt pour les variables d'espace : une onde mécanique se propageant dans un fil obéit (sous certaines conditions) à une équation différentielle mélant les variables d'espace et de temps. Les solutions à cette équation vont néanmoins être différente suivant que la corde est tenue aux deux bouts, ou bien agitée à un bout et tenue à l'autre etc etc. C'est le caractère "tenu aux deux bouts" qu'on appelle condition aux limites. Tandis que la condition initiale sera : corde immobile à l'instant 0.


Pour la dernière question, tout dépend le degré de l'équa diff il me semble. Les conditions servent à établir la valeur possible des constantes d'intégration

Posté par
balteo
re : "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff 01-08-10 à 19:26

Je comprends mieux maintenant. Ton explication est intéressante. Je la garderai à l'esprit la prochaine fois que je ferai un problème d'équations différentielles avec conditions.
Merci bcp,
J.

Posté par
efpe
re : "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff 01-08-10 à 20:19

D'accord, garde à l'esprit le plus important : les conditions initiales sont des informations sur le système à un instant donné, et les conditions aux limites sont des informations sur le système à un endroit donné

Posté par
balteo
re : "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff 01-08-10 à 20:56

Ok. Merci.

Posté par
balteo
re : "conditions initiales" et "aux limites" d'une équation diff 02-08-10 à 14:54

Désolé,

J'oubliais: je n'arrive pas à exploiter les conditions ci-dessus. Voici la solution générale:
F(x)=A x^racine1 + B x^racine2

(notez que racine1 et racine2 ne contiennent pas de x et sont des expressions longues constituées essentiellement de constantes.)

Quelqu'un peut-il me guider svp?

Merci,
J.



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