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Niveau Maths sup
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Equadiff non linéaires.

Posté par
1 Schumi 1
28-07-07 à 12:08

Bonjour à tous,

Je bloque sur cet exo pas vraiment simple (niveau sup j'entends, sure )
Le voici:

Citation :


a) Expliquer comment trouver des solutions d'une équation différentielle du type \rm f(x)+g(y)y'=0.
b) Trouver des solutions des équations différentielles suivantes:

i) \rm (1+x^2)y=1+y^2
ii) \rm y'=\sqrt{\frac{1-y^2}{1+y^2}} Y a-t-il unicité des solutions au problème de Cauchy? Quelles sont les formes des courbes intégrales?
iii) \rm xe^{x+y}=yy' Montrer qu'il y a une solution sur \rm \mathbb{R}_+^*. (On n'essayera pas d'exprimer les solutions à l'aide des fonctions usuelles).


a) Fait.
b)
i) Fait.
ii) Fait sauf la dernière question sur la forme des courbes intégrales.
iii) Je vois même pas comment démarrer.

Un nain dix pour poursuivre? Je précise que cet exo est résolvable niveau sup, donc pas de gros théorème de spé, svp.

Merci d'avance.

Ayoub.

Posté par
biderstein
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 12:39

salut je peux t'aider. pour la premiere question il suffit d'utiliser la methode de la variation de la constante

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 13:03

Bonjour

Ce sont simplement des équations à variable séparable !

i) Je suppose que pour celle-ci c'est (1+x²)y'=1+y² (sinon c'est une équation fonctionnelle)
On trouve :
3$\rm \frac{y'}{1+y^{2}}=\frac{1}{1+x^{2}}
Soit
3$\rm Arctan(y)=Arctan(x)+C
On a nécessairement 3$\rm C\in]-\pi;\pi[.
Si 3$\rm C\notin\{-\frac{\pi}{2};\frac{\pi}{2}\}, on obtient :
3$\rm y=tan(Arctan(x)+C)=\frac{x+t}{1-tx}, t=tan(C)\in\mathbb{R}

Si C=pi/2 on obtient 3$\rm y=-\frac{1}{x} et si C=-pi/2 on obtient de même 3$\rm y=-\frac{1}{x}

Posté par
otto
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:20

Salut,
ça fait vraiment longtemps que je n'ai pas fait ce genre de "trucs", mais n'as tu pas de théorème d'existence lorsque tu as des équations d'une forme particulière, comme les équations exactes par exemple etc.

Sinon, as tu regardé les changements de variable ? Il y'a des changements de variables "type" pour les équations à variables séparables.

Posté par
1 Schumi 1
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:45

Bonjour à tous,

Non, comme je vous ait dit, la i) et la ii), c'est fait, j'ai fini par trouver.
C'est la iii) qui me pose un vrai problème.

Une idée?

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:46

Tu as essayé avec cauchy-lipschitz?

Posté par
1 Schumi 1
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:46

Connaît pas.

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:49

Regarde ici

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 15:50

Sinon tu dois pouvoir exprimer tes courbes intégrales avec l'intégrale d'une fonction spéciale. L'existence étant assurée par la R-intégrabilité de la fonction.

Je cherche.

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:04

En gros :
Tu écris :
3$\rm xe^{x}=ye^{-y}\frac{dy}{dx}
Soit
3$\rm xe^{x}dx=ye^{-y}dy
On intégre
3$\rm \Bigint xe^{x}dx=\Bigint ye^{-y}dy

Ensuite tu conclus avec le théorème des fonctions implicites.

Posté par
veleda
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:20

bonjour,
est ce que l'on n'a pas :
-(y+1)e-y=(x-1)ex+C?

Posté par
veleda
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:21

j'arrive trop tard

Posté par
1 Schumi 1
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:36

Night >> J'étais en train de penser à un truc de ce genre, mais j'arrivais pas à conclure. Merci.
Deux trois 'tites questions subsistent cependant:
"théorème des fonctions implicites", "cauchy-lipschitz",... on est censé savoir ça en sup?

Citation :
"Ce sont simplement des équations à variable séparable !"

Quoi?!

veleda >> Merci quand même.


Ayoub.

Posté par
Nightmare
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:40

Cauchy-lipschitz se voit en spé, par contre le théorème des fonctions implicites se voit bien en sup.

Posté par
1 Schumi 1
re : Equadiff non linéaires. 28-07-07 à 16:41

J'ai dû zapper une partie du cours dans ce cas.

Merci.



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