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Equation différentielle

Posté par
Fractal
07-07-05 à 20:33

Bonjour,
J'étudie en ce moment les équations différentielles et j'ai essayé de résoudre cette équation :
3y'-2e^{-x}+\frac{1}{4}=\sqrt{2}y qui prend la valeur 1 en 1.

J'ai appliqué à peu près la méthode disponible sur les fiches de l'ile mais je trouve un résultat qui me paraît très compliqué pour une petite équation comme celle-là :
y=-(\frac{2\sqrt{2}-6}{7}e^{-1-\frac{\sqrt{2}}{3}}+(\frac{\sqrt{2}}{8}-1)e^{-\frac{\sqrt{2}}{3}})e^{\frac{\sqrt{2}}{3}x}+\frac{2\sqrt{2}-6}{7}e^{-x}+\frac{\sqrt{2}}{8}
Est-ce que je me suis trompé quelque part, y a-t-il moyen de simplifier la solution ou bien est-ce vraiment ce qu'il faut trouver?

Merci

Posté par
otto
re : Equation différentielle 07-07-05 à 20:37

Salut,
je ne sais pas si ta réponse est juste, elle me parait lourde en tout cas.
Si tu veux la vérifier, c'est simple, tu prends ce que tu trouves, et tu regardes si ca vérifie bien ton équation.
A+

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle 07-07-05 à 20:44

Bonjour

Ton équation différencielle s'écrit aussi :
3$\rm y'-\frac{\sqrt{2}}{3}y=\frac{2}{3}e^{-x}-\frac{1}{12}

Tu trouves dabord la solution générale de l'ESSM , ensuite tu trouves une solution particuliére de l'EASM ( tu peux prendre Be^{-A} avec A une primitive de x\to \frac{\sqrt{3}}{2} et B une primitive de \rm x\to \(\frac{2}{3}e^{-x}-\frac{1}{4}\)e^{A(x)} )

Ensuite tu sommes les deux et tu obtiens les solutions générales de ton équation


Jord

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle 07-07-05 à 20:54

Il est vrai ici que la solution particuliére n'est pas trés évidente.

On peut donc procéder aussi par variation de la constante.

On cherche une solution y de l'EASM sous la forme :
3$\rm y(x)=\lambda(x) e^{\frac{\sqrt{3}}{2}x} avec \lambda une fonction dérivable.

Par soucis de lisibilité , je vais noter :
3$\rm A=\frac{\sqrt{3}}{2} et 3$\rm B(x)=\frac{2}{3}e^{-x}-\frac{1}{12}

On a :
3$\rm y'-Ay=B\Leftrightarrow \lambda'(x)e^{Ax}+\lambda Ae^{Ax}+A\lambda(x)e^{Ax}=B\Leftrightarrow \lambda'(x)e^{Ax}=B
Soit :
3$\rm \lambda'(x)=\frac{B}{e^{Ax}}
ie
3$\rm \lambda'(x)=\frac{\frac{2}{3}e^{-x}-\frac{1}{12}}{e^{\frac{\sqrt{3}}{2}x}}

Il ne reste plus qu'a primitiver pour obtenir 3$\rm \lambda puis la solution particuliére y par 3\rm y(x)=\lambda(x)e^{Ax}


Jord

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle 07-07-05 à 20:56

il faut rajouter le (x) aprés B car c'est une fonction (alors que A est une constante)


jord

Posté par
JJa
re : Equation différentielle 08-07-05 à 09:21

Bonjour "Fractal",
ton résultat est exact.
On peut faire quelques transformations qui en modifient un peu la présentation, mais sans apporter de simplification notable.

Posté par
lyonnais
re : Equation différentielle 08-07-05 à 09:59

salut Fractal :

Tout comme JJa , je confirme ton résultat ...

LEs solutions générales sont :

3$\rm f(x)=ke^{\frac{\sqrt{2}}{3}x}+\frac{(2\sqrt{2}-6)e^{-x}}{7}+\frac{\sqrt{2}}{8}

Or on sait aussi que 3$ f(1)=1  On obtient donc le système :

3$ \rm \{{f(1)=1 \\ f(1)=ke^{\frac{\sqrt{2}}{3}}+\frac{(2\sqrt{2}-6)e^{-1}}{7}+\frac{\sqrt{2}}{8}

d'où  :    3$\rm k=-(\frac{(2\sqrt{2}-6)e^{-1}}{7}-1+\frac{\sqrt{2}}{8})e^{-\frac{\sqrt{2}}{3}

On obtient donc bien finalement :

3$ \rm \magenta \fbox{\fbox{y=-(\frac{(2\sqrt{2}-6)e^{-1}}{7}-1+\frac{\sqrt{2}}{8})e^{\frac{\sqrt{2}}{3}x-\frac{\sqrt{2}}{3}}+\frac{(2\sqrt{2}-6)e^{-x}}{7}+\frac{\sqrt{2}}{8}}}

donc    Fractal

PS : Jord, dans tes démos, ne serait ce pas \frac{\sqrt{2}}{3} au lieu de \frac{\sqrt{3}}{2}  ?

Posté par philoux (invité)re : Equation différentielle 08-07-05 à 10:23

>Lyonnais

exp(-x) au lieu exp(-1)

Philoux

Posté par philoux (invité)re : Equation différentielle 08-07-05 à 10:23

Lyonnais

oublies !

Philoux

Posté par
lyonnais
re : Equation différentielle 08-07-05 à 10:26

>> philoux :

d'accord j'oubli, vu le nombre de bétise que j'ai dis à la minute hier ... une petite erreur de lecture de ta part je peux laisser passer

++ sur l'

Posté par
Nightmare
re : Equation différentielle 08-07-05 à 11:28

Oui une petite étourderie de ma part merci lyonnais

Posté par
Fractal
re : Equation différentielle 10-07-05 à 20:45

Merci beaucoup à vous tous

Posté par
lyonnais
re : Equation différentielle 10-07-05 à 20:49

pas de quoi ...



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