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Niveau Reprise d'études
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EDL ordre 1 et IPP

Posté par
Jepoti213
05-10-21 à 15:10

Bonjour, je dois faire cette exercice :

x'(t)= x + sin(t) avec x(0)=1

1) Déterminer la fonction second membre f : R × R → R telle que l'équation différentielle s'écrive sous la forme x'(t) = f(t, x(t))

2) Trouver toutes leurs solutions

1) Soit f une fonction de RxR dans R.
f(t,x) = x + sin(t)

2) Je remarque que f est globalement lipchitzienne par rapport à x, uniformément par rapport a t car :
pour tout x,y dans R, pour tout t dans R :
|f(t,x) - f(t,y)| = |x-y| donc en particulier on a |f(t,x) - f(t,y)| =< 1 |x-y|
donc on peut utiliser le théoreme de Cauchy lipschitz global pour dire que la solution du problème est unique.

Solution homogène : x_h (t) = a exp(t) avec a dans R
mais pour la solution particulière je veux faire avec une IPP mais je ne sais pas je dois prendre quelle borne pour l'intégrale (je sais qu'il y a des méthodes plus simples avec la solution direct de cos et sin mais je veux faire une IPP car cela fait longtemps)

Merci !

Posté par
verdurin
re : EDL ordre 1 et IPP 05-10-21 à 15:45

Bonjour,
en considérant a comme une fonction de t la condition initiale donne a(0)=1.

On écrit donc a(t)=1+\int_0^t a'(x)\text{d}x

Posté par
Jepoti213
re : EDL ordre 1 et IPP 05-10-21 à 16:07

bonjour,

en fait j'arrive a cela je dois calculer l'intégrale de exp(-t)sin(t) mais je ne comprends pas comment choisir les bornes

Posté par
verdurin
re : EDL ordre 1 et IPP 05-10-21 à 16:26

On connais la dérivée de la fonction a et sa valeur en zéro.

\int_0^t a'(x)\text{d}x est la primitive de a' qui vaut 0 en 0.
Toutes les autres primitives s'obtiennent en ajoutant une constante, ici la valeur de a(0).

Si on avait donné la valeur de x(5) j'aurais pris l'intégrale de 5 à t.

Posté par
Jepoti213
re : EDL ordre 1 et IPP 06-10-21 à 14:41

merci !



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