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Niveau Maths sup
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équa diff niveau prépa

Posté par tom21 (invité) 06-11-05 à 18:04

slt les matheux!!

Pouvez vous m'aider sur un probleme traitant les equa diff. svp?

On considère l'équation différentielle  (E)      y''(t) + b(t)y'(t) + c(t)y(t) = 0
ou b et c sont des fonctions continues sur un intervalle I et a valeurs réelles
1)On considere 2 solutions u et v de l'equation et on pose W(t)=| u(t)  v (t) |
                                                                                      |  u'(t) v'(t) |
(j'ai mis des barres verticales pr symboliser le determinant, on a donc W(t) = determinant de.....ca fait uv'-u'v...)

Prouver que W(t) satisfait l'équa dif W'+ bW = 0
Cette question j'ai trouvé!
maintenant ca se complique!

2)on suppose que u ne s'annule pas sur I et on pose y(x)= q(x)u(x), prouver que q' est solution d'une équa diff du premier ordre


3) (on fixe dans la suite 2 solutions u et v de (E) telles W(to) 0

soit y une solution quelconque de (E), prouver qu'il existe un unique couple de réels (,) tel que:
\(y(to)\\y'(to)\)  = \(u(to)\\u'(to)\)   +   \(v(to)\\v'(to)\)

4)on pose z= y-u -v   ( on a donc z(to)=z'(to)=0 )
on note W1 = uz'-u'z   et W2=vz'-zv'

Prouver que z est solution de E
Prouver que t , W1(t)=W2(t)=0

Et enfin en déduire que t il existe 2 reels (,) tels que: \(z(t)\\z'(t)\)  = \(u(t)\\u'(t)\)
et \(z(t)\\z'(t)\)  = \(v(t)\\v'(t)\)

5) deduire que z(t) = 0, t

Merci d'avance
PS: to se lit "t zéro"
merci d'avance

Posté par
Ksilver
re : équa diff niveau prépa 06-11-05 à 20:41

bon je suis aps sur d'avoir les connaissances pour tous faire mais y a des trucs que je connais alors ^^ :

2)on suppose que u ne s'annule pas sur I et on pose y(x)= q(x)u(x), prouver que q' est solution d'une équa diff du premier ordre

y(x)= q(x)u(x)
y'(x)=q'(x)u(x)+q(x)u'(x)
y''(x) =q''(x)u(x)+2u'(x)q'(x)+q(x)u''(x)

on forme l'equation differentille par combinaison de ces trois equations et on regroupe les thermes en q,q' et q'' on obtiens :

q(x)(u''(x)+b(x)u'(x)+c(x)u(x)) + q'(x)(2u'(x)+u(x)b(x)) + q''(x)u(x)=0

le therme en q s'anule car u est solution de l'equation, il reste:

q''(x)u(x)+q'(x)((2u'(x)+u(x)b(x))) = 0 soit une equation diferentielle du 1er ordre en q'.






Posté par
Ksilver
re : équa diff niveau prépa 06-11-05 à 20:47

apres,

on a W(To) different de 0 donc les vecteurs (u(To),u'(To)) et (v(Too),v'(To)) ne sont pas lié il peuvent donc former une base a 2 dimension donc le vecteur (y(to),y'(to)) a des coordoné dans cette base : alpha et beta d'ou l'egalité qui suit.


E est lineair donc toute combinaison linerai de ces solutions et solutions de E, y, u et v etant solution y-alphau-betav est solution.

(si il y a bessoin de d'avantage de justification il suffit de remplacer y par z dans E et de conster que tous s'anule)

Posté par
Ksilver
re : équa diff niveau prépa 06-11-05 à 20:48

"de ces solutions et solutions" >>> a rempalcer par "de ses solutions est solutions"

Posté par
Ksilver
re : équa diff niveau prépa 06-11-05 à 21:05

pour la je trouve pas, je pense qu'il me manque des element de cours pour trouver...


je passe a la suite :

"en deduire que pour tous t il existe de reel alpha et beta etc..."

on a montré (enfin...) que W1(t)=0 W est le determinant de
|u  z |
|u' z'|

le fait qu'il soit nul nous apprend que ces vecteur sont lié donc qu'il exsite alpha telle que (u,u') = alpha*(z,z')


de meme pour (v,v') avec W2=0


et enfin, on procede par l'absurde, si z est non nul alors le vecteur (z,z') est non nul, alpha et beta sont non nul et on peut ecrire :
(u,u')=alpha/beta (v,v') soit W(t) = O ce qui est contradictoir avec l'hypothese W(to)#0


voila voila, j'espere que qqn t'aidra pour la question que je n'ai aps traité

Posté par tom21 (invité)re : équa diff niveau prépa 06-11-05 à 21:19

MERCI, ksilver, tu assures!!
Ca m'aide beaucoup
encore merci



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