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Niveau Maths sup
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équation différentielle du 3eme ordre

Posté par
mat 91
25-03-08 à 19:59

Bonjour tout le monde, je cherche a résoudre une équation d'ordre 3 mais pour le moment nous avons seulement appri les équations d'ordre 2. pouvez-vous me donner un coup de pouce pour que je puisse démarrer
voici la bete...

y''' - 4y'' + 5y' - 2y = 0

merci d'avance

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:07

p³ - 4p² + 5p - 2 = 0

p1 = 2
p2 = 1
p3 = 1

y = A.e^2x + B.e^x + C.x.e^x
-----

Sauf distraction.  

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:09

Salut !

Etudier l'équation caractéristique 3$\blue\fbox{\rm{(e): }\;x^3-4x^2+5x-2=0 t'aidera surement

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:10

Salut J-P Ca va bien ?

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:11

Salut gui_tou

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:46

merci J-P et gui_tou, j'y vois plus clair mais J-P dans ta réponse je ne vois pas à quoi correspond p1=2     p2=1     et P3=3

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:46

les 3 solutions de l'équation ^^

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:48

ba oui forcément, pour justifier, il suffit juste de dire que se sont des solutions évidentes ?

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:50

Oui, 1 est racine évidente, et au moins racine simple. On voit que 1 est aussi racine de 3x^2-8x+5 donc l'ordre de multiplicité de 1 est 2.
1 est racine double, et on voit que 2 est racine, forcément simple.

Sauf erreur

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 20:55

ok pour la forme de la solution y mais pourquoi la troisième constante avec C est de la forme C.x.exp(x) et non pas C.exp(x) ? j'aurai loupé une partie dans mon cours sur les équa diff ??

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:18

je viens de refaire le calcul pour vérifier la solution est il y avait une erreur (peu importe), on a au final
y = A.e^2x + B.e^x + C.e^x     et ici ça marche lorsqu'on remplace y dans (E)

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:28

Pas d'accord, J-P avait raison, c'est bien : 3$\fbox{y(x)=A.e^{2x}+Be^{x}+C.x.e^x

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:31

tu es bien d'accord avec moi que l'orsque l'on dérive C.x.exp(x) on a bien C.exp(x) + C.x.exp(x) ?

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:31

Oui oui.

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:35

donc dans Y' on obtient (je mets sulement une partie de la solution):
C.exp(x) + C.x.exp(x)
dans Y'' on a alors (en dérivant la partie en C... de Y')
2C.exp(x) + C.x.exp(x)
et dans Y''' :   3C.exp(x) + C.x.exp(x)

toujours d'accord ?

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:36

3$y(x)=A.e^{2x}+B.e^{x}+C.x.e^x\;\;\;\;\rm{(1)}
 \\ y'(x)=2.A.e^{2x}+B.e^{x}+C.x.e^x+C.e^x\;\;\;\;\rm{(2)}
 \\ y''(x)=4.A.e^{2x}+B.e^x+C.x.e^x+2.C.e^x\;\;\;\;\rm{(3)}
 \\ y'''(x)=8.A.e^{2x}+B.e^x+C.x.e^x+3.C.e^x\;\;\;\;\rm{(4)}

(4)-4.(3)+5.(2)-2.(1)=0

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:44

a ok merci en fait sur ma feuille qui est devenu illisible j'avais mis pour y un C.exp(x) donc forcement a la fin dans (E) je me retrouvais avec
-2C.exp(x)
autant pour moi

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:45

Pas de soucis

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:48

maintenant dans la suite j'ai (E)=(t+1)exp(3t) + exp(2t)
on viens donc de trouver la solution de l'équation homogène (E°) sans second membre, il faut donc trouver une solution particulière afin de trouver A,B et C ?

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 21:53

Citation :
il faut donc trouver une solution particulière afin de trouver A,B et C ?


Non ba non, on aura juste une solution particulière, et on aura :

toutes les solutions de (E) : y''' - 4y'' + 5y' - 2y = (t+1)exp(3t) + exp(2t)  sont de la forme :
y(x)=sol particulière (sans constante à déterminer) + A.e^2x + B.e^x + C.x.e^x

Des données telles y(0)=0 permettent de déterminer A,B et C.

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 22:02

donc y° = A.e^2x + B.e^x + C.x.e^x est solution de (E°) (sans second membre)
maintenant je cherche y solution de (E). ce y sera composé de y° et d'une solution particulière, c'est bien sa ?
à partir de quoi je peux trouver la solution particulière ?

Posté par
gui_tou
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 22:05

Oui, y sera combinaison linéaire de la solution particulière et de l'homogène.

Posté par
mat 91
re : équation différentielle du 3eme ordre 25-03-08 à 22:11

comme on a Y°, la solution générale de (E) est bien de la forme y=K.y° ? avec K une fonction
et aprés j'utilise la méthode de variation de la constante ?



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