Bonjour tout le monde
je bloque sur un exercice qui part de la résolution d'une équation différentielle et qui bascule en algèbre linéaire.
l'équation différentielle est y''=5y'-(25/4)y
l'équation caractéristique montre une racine double : 5/2
la fonction phi(x)=(Ax+B)exp (5/2x) est solution de cette équation, A et B étant des réels.
l'énoncé pose la fonction f(x)=(Ax+B)exp(5x/2)
il m'est demandé de montrer que f est de classe infinie sur l'ensemble des réels, ce que j'arrive à faire par récurrence :
en effet, la dérivée (n) de f(x) est de type f(n)(x)=(A_n x + B_n)exp(5x/2) où A_n et B_n sont des suites :
A_n est géométrique de raison 5/2 et B_n+1=(5/2)B_n+A_n
Il m'est ensuite demandé de montrer que les suites vérifient les deux égalités
B_n+2 = 5B_n+1 -(25/4)B_n
A_n+2 = 5An+1 - (25/4) A_n
Pas de problème, cela se montre assez facilement
Puis arrive une question que je ne comprends pas du tout, puisqu'on passe maintenant dans les matrices :
On pose tout n entier naturel X_n=(B_n B_n+1), X_n est un vecteur.
On me demande de montrer que X_n+1=(B/4)X_n : mais c'est quoi cette matrice constante B ? je me doute que je dois utiliser les deux relations que vérifient A_n et B_n.
Pourriez-vous m'orienter ? Je n'arrive pas à faire les liens entre les suites composant la fonction solution de l'équa diff et cette curieuse relation.
Merci.
Bonsoir
vu les relations très linéaires,
il est facile d'écrire : , et de voir qu'on a un produit matriciel :
Reste à savoir si cette matrice B n'a pas été mentionnée quelque part dans l'exercice, sinon ça n'a pas de sens.
La question est-elle : "Montrer que X_n+1 = (B/4)X_n où B est une matrice 2x2 constante" ? ça change tout
Bonsoir,
Merci pour cette réponse. la matrice B est apparue comme par enchantement, sans aucune indication...
La question d'après est de montrer que B=PTP-1 (matrice P inversée) avec T et P donnée :
T =
10 2
0 10
P =
2 0
5 1
(désolé je n'arrive pas à faire apparaître correctement les formules et matrices)
En tout cas, merci pour l'aide que vous m'avez donnée, je peux faire le reste de l'exercice
Bonjour,
La matrice B c'est simplement l'équation différentielle d'ordre 2 réécrite sous forme d'un système d'équation différentielle d'ordre 1 :
z=y'
z'=5z-25/4y
soit
et, par dérivation, cette équation est vérifiée pour
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