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Niveau Maths sup
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Equation différentielle

Posté par
KrnT
19-01-21 à 18:18

Bonjour/Bonsoir,
J'éprouve quelques difficultés à résoudre l'eq différentielle suivante :
4xy''+2y'-y=0
On nous a proposé le changement de variable suivant : t=\sqrt{x}
Après avoir fait quelques recherches , c'est un exercice communément travaillé dans la leçon des séries et sachant que je ne l'ai pas encore étudié, est-ce que quelqu'un pourrait me donner une piste qui ne toucherait pas aux "Séries"

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 18:20

bonsoir

donc je présume qu'on résout sur ]0 ; + [ ?

Posté par
KrnT
re : Equation différentielle 19-01-21 à 18:21

Oui , désolé de ne pas l'avoir mentionné

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 18:25

le changement consiste donc à transformer ton équation pour en obtenir une en z, de variable t, avec

y(x) = z(x)

calcule y' et y''

remplace et tu verras

Posté par
KrnT
re : Equation différentielle 19-01-21 à 18:41

matheuxmatou @ 19-01-2021 à 18:25

le changement consiste donc à transformer ton équation pour en obtenir une en z, de variable t, avec

y(x) = z(x)

calcule y' et y''

remplace et tu verras


Je suis terriblement désolé mais je n'arrive pas bien à comprendre, dois-je prendre z=yt ? je voudrais en savoir plus juste pour le début car je crois être apte de continuer sachant que j'ai déjà fait face à un problème similaire mais où on nous donnait le changement de variable en fonction de y mais ça n'est pas le cas là

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 18:46

dérive par rapport à x ...

y(x) = z(x)

y'(x) = ...?...

tu ne sais pas dériver une fonction composée ?

Posté par
KrnT
re : Equation différentielle 19-01-21 à 19:00

matheuxmatou Si si, (je suis désolé d'être lent à comprendre) mais que voulez-vous dire par z(\sqrt{x}) ?

y'(x)=\frac{z'(t)}{2t}
y''(x)=2tz''(t)-z'(t)t
Rien ne me saute à l'oeil après les avoir remplacer ( JE SUIS TERRIBLEMENT DESOLE)

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 19:04

arrête de mélanger les variables !

travaille d'abord sur x

z(x) c'est la composée de la fonction z et de la fonction racine

on dérive par rapport à x

y'(x) = \dfrac{z'(\sqrt{x})}{2\sqrt{x}}

calcule maintenant y''(x)

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 19:22

bon... je dois quitter

ensuite tu remplaces dans ton équation

4 x y''(x) + 2 y'(x) - y(x) = 0

et là tu remplaces x = t

et tu as une équation en z de variable t... beaucoup plus simple

tu trouves la fonction z(t) = ...

et enfin tu reviens à y puisque y(x) = z(x)

Posté par
KrnT
re : Equation différentielle 19-01-21 à 19:58

Après substituon et avoir remplacé je trouve toujours \sqrt{x}z''(\sqrt{x}) au début. C'est le même problème non  ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Equation différentielle 19-01-21 à 20:42

Bonsoir
qu'as-tu trouvé pour y"(x) et y'(x) ? normalement l'équation se simplifie bien plus que ça

Posté par
KrnT
re : Equation différentielle 19-01-21 à 20:54

Aahhh, Merci infiniment, tout cet étourdissement est dû à une petite faute de calcul, oui oui elle se simplifie bien plus. Désolé du dérangement et merci encore à vous deux matheuxmatou lafol

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 19-01-21 à 23:26

pas de quoi...

tu peux nous dire ce que tu trouves ?

Posté par
Razes
re : Equation différentielle 20-01-21 à 12:43

Bonjour,

Ce qui induit la confusion est l'ecriture de:
y(x)=y(t^2)=z(t); pour : t=\sqrt(x)

Posté par
matheuxmatou
re : Equation différentielle 20-01-21 à 15:14

Razes effectivement...

on peut aussi travailler comme ça mais sans oublier le dt/dx

en fait y(x) = z(t(x))

mais bon, attendons l'éventuelle réponse de l'intéressé



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