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Niveau Maths sup
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equation differentielle

Posté par nazca (invité) 27-05-06 à 18:02

Bonjour
j'ai commence mon dm mais je bloque sur la fin
j'ai reussi a montrer le debut
alors on  considere l'equation  (E) : y'+ay=f(x)  , a etant un complexe donné, f fonction continue sur R de periode T>0
j'ai reussi a voir la forme generale des solutions de (E):
y(x)= e^(-ax)* ( + f(t)*e^(at)dt de 0 a x )
j'ai aussi reussi a obtenir la relation suivante
y(x+T)-y(x)= (  *(e^(-aT)-1) + f(t)*e^(at)dt de -T a 0 ) * e^(-ax)
maintenant c'est la ou je bloque:
il faut discuter a partir de la relaion y(x+T)-y(x)=.. le nombre de solutions de (E) admettant T commme periode
ensuite il faut ecrire la CNS d'existence de solutions 2 periodiques quand a=2i
Merci d'avance

Posté par
Fractal
re : equation differentielle 27-05-06 à 18:50

Bonjour,
Une solution de (E) admettant T comme période vérifie y(x+T)=y(x) donc y(x+T)-y(x)=0
Tu as déjà l'expression de y(x+T)-y(x), il te suffit de trouver pour combien de valeurs de lambda y(x+t)-y(x)=0.

Fractal

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 27-05-06 à 19:03

merci
c'est ce que j'ai commence a faire, mais comme je n'arrivait pas à déterminer la valeur de  l'integrale de f(t)e^(at) de -T a 0, j'ai essayé autre chose mais sans succès.
comment je pourrais déterminer l'intégrale de f(t)e^(-at) de -T a 0?? la je ne vois pas du tout..

Posté par
Fractal
re : equation differentielle 27-05-06 à 19:09

f est une fonction donnée et a est un complexe donné, donc peu importe la valeur de l'intégrale.
Il faut que \lambda(e^{-aT}-1)+\bigint_{-T}^0f(t)e^{aT}dt=0 (si j'en crois ta formule : je n'ai pas vérifié ^^)
On trouve donc \lambda=-\frac{\bigint_{-T}^0f(t)e^{aT}dt}{e^{-aT}-1} à condition que a soit non nul, ce qui est sûrement le cas.
On trouve donc une seule valeur de lambda possible, donc pour une fonction f et un complexe a non nuls donnés, il n'existe qu'une fonction de période T solution de (E).

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 28-05-06 à 11:08

c'est si simple que ca??
moi qui me prenait la tete a faire des calculs compliques..
merci beaucoup

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 28-05-06 à 13:49

ok, j'ai bien compris, cependant pour la suite, pour la cns, il faut alors juste remplacer a par 2i et T par 2? et donc ca donnerait =integrale de  -2 à 0 de f(t)e^(2i*2)/(1-e^(-2i*2))?
ca me parait un peu simple
par contre, pour la suite de l'exercice j'ai aussi du mal
alors on considere une nouvelle equa diff (E) y"+y=f(x) f fonction continue sur R 2 periodique à valeurs reelles.
tout d'abord il faut faire le changement de fonction inconnue y(x)=e^(ix)*z(x)
alors ca me donne e^(ix)* ( z(x) + i (z'(x)+z"(x)) )=f(x)
mais ca reste un peu compliqué, non?
ensuite j'y arrive toujours pas. il faut exprimer z'(x) a l'aide de F definie par pour tout x, F(x)= integrale de 0 a x de e^(-it)f(t)dt et il faut en deduire que F(2)=0 est une condition necessaire pour que (E) admette une solution 2 periodique. et il faur bien sur montrer que cette condition est suffisante (avec une integration par partie) et preciser alors la strucure algebrique des solutions  2 periodiques.
merci d'avance

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 30-05-06 à 19:21

Il n'y a donc personne pour m'aider??
je bloque sec la...

Posté par neo (invité)re : equation differentielle 30-05-06 à 21:44

salut nazca,

Je trouve plutôt sauf erreurs bien sûr,
4$y''(x)+y(x) = exp(ix) (z''(x)+z'(x)(1+i)) = f(x)

NEo

Posté par neo (invité)re : equation differentielle 30-05-06 à 21:54

Je continue.
Exprimons z'(x) à l'aide de F définie par :
4$F(x)=\int_0^{x} exp(-it)f(t) dt
Je note A une primitive de 4$exp(-it)f(t)    (il en existe car 2$t->exp(-it)f(t) est continue sur[0,x])

Donc 4$F'(x)=exp(-ix)f(x)
Or,4$f(x)=exp(ix)(z''(x)+z'(x)(1+i)) donc tu as :
4$F'(x)=exp(-ix)\times exp(ix)(z''(x)+z'(x)(1+i))
D'où 4$F'(x)=z''(x)+z'(x)(1+i)

Sauf erreurs
NEo

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 31-05-06 à 18:59

d'accord, merci bcp neo

Posté par neo (invité)re : equation differentielle 31-05-06 à 19:01

de rien mais je ne sais pas si c'est ça qu'il fallait trouver !

NEo

Posté par nazca (invité)re : equation differentielle 01-06-06 à 15:41

j'ai donc refait et je trouve f(x)=e^(ix)*(2iz'(x)+z"(x))
par contre, je vois pas du tout comment arriver a la cn F(2)=0.
quelqu'un pourrait-il m'aider??



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