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Niveau Reprise d'études
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equation différentielle ordre 2

Posté par
lytar
31-12-20 à 13:03

Bonjour je dois résoudre :
pour t appartenant a R+*

y''(t) + y(t) = 1/t

Equation homogène : y''(t) + y(t) = 0
avec l'équation caractéristique je trouve que r = + ou - 1

donc y(t) =  A cos(t) + B sin(t) avec A,B des constantes réelles

Je cherche la solution particulière mais en faisant la variation de la constante je me retrouve avec A''(t), B''(t)... et je ne vois pas comment faire ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 13:29

r = + ou - i pardon !

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 13:30

salut

tes solutions r sont fausses ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 13:32

salut, je viens de rectifier, i ou -i, en retapant sur mon clavier je suis aller trop vite

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 13:41

ok ...

montre car la méthode de variation des constantes impose des conditions

y(t) = a(t)cos t + b(t)sin t

y'(t) = ...

ensuite on impose la condition ... ? (voir cours) et il n'y a pas de dérivée seconde ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 14:29

Justement quand j'ai :

y(t) = a(t)cos t + b(t)sin t alors
y'(t) = a'('t)cos t - a(t) sin (t) + b'(t) sin t + b(t) cos (t)

et pour moi il aurait fallut calculer y'' pour pouvoir tout rentrer dans l'équation de depart mais comme on a varié 2 constantes je ne vois pas comment faire

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 15:42

oui mais avant de calculer y" la théorie impose quelle condition ?

d'autre part n'y aurait-il pas une exponentielle quelque part dans ta solution de l'équation homogène ?

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 15:52

carpediem @ 31-12-2020 à 15:42

oui mais avant de calculer y" la théorie impose quelle condition ?

d'autre part n'y aurait-il pas une exponentielle quelque part dans ta solution de l'équation homogène ?


Je peux  émettre l'hypothèse que lorsque x tend vers l'infini, F tend vers 0 ?
F(0) = pi/2 (avec arctan c quand c tend vers l'infini)

Si il y a bien un exponentielle mais il est caché par le fait qu'il soit égale a 1 car r = +ou- i

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 16:12

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 16:27

Je comprends pas ou vous voulez en venir. Dans ce que vous m'avez envoyé il est écrit que y est la somme de 2 solutions de l'équation homogènes puis il y a un système..

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 17:15

donc tu ne connais pas la théorie de la détermination d'une solution particulière par la méthode de la variation des constantes dans le d'équa dif du deuxième ordre ... ??

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 17:17

J'ai arrêté les maths il y a quelques années et je viens de reprendre...

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 17:20

alors le lien que je te donne te permet de réviser ...

et il n'est pas question que l'exponentielle soit cachée !!!

le lien que je te donne te permet à nouveau de donner proprement les solutions de l'équation homogène ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 31-12-20 à 17:25

super merci, je vais refaire les solutions de l'équation homogène alors et te tient au courant si je bloque quelque part, merci !

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 12:18

carpediem @ 31-12-2020 à 17:20

alors le lien que je te donne te permet de réviser ...

et il n'est pas question que l'exponentielle soit cachée !!!

le lien que je te donne te permet à nouveau de donner proprement les solutions de l'équation homogène ...


Quand je disais que l'exponentielle était caché cest parce que je trouve r1 = 0-i et r2 = 0+ i  donc F(x) = exp(0x) (A cos(x) + B sin(x))  = A cosx + B sin x

F(x) = exp(0x)

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 12:23

ha oui ok (et pardon) ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 12:34

Ensuite il faut que je résous ce systeme  :
avec y1(x)= cos(x) et y2(x) = sin(x)

A'(x) y1(x) + B'(x) y2(x)= 0
A'(x)y1'(x) + B'(x) y2'(x) = 1/x

Est ce bien cela ?

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 12:44

oui ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 13:25

Comment résoudre ce système vu qu'on ne sait rien sur cos et sin ? (on ne peut pas diviser par cos et sin vu que x appartient a R+* et donc peuvent etre égale à 0..?)

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 13:28

Mon système est le suivant :

A'(x) cos(x) + B'(x) sin(x)= 0
-A'(x) sin(x)+ B'(x) cos(x) = 1/x

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 13:36

notons L1 et L2 ces deux égalités ...

que vaut L1 * cos x - L2 * sin x ?
que vaut L1 * sin x + 2 * cos x ?

Posté par
etniopal
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 16:21

Pour une ED du type y" + y   = u on peut remarquer que si y est une solution , z := y' + iy vérifie z' - i y = u .
On est ramené à 2 ED  du premier ordre .

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:05

Je trouve
A(x) = - sin(x)/x dx + C1
B(x) = cos(x)/x dx + C2

Posté par
carpediem
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:23

oui ça semblerait bien ...

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:32

Je trouve ensuite :

F(x) = A(x) cos(x)+B(x)sin(x) = cos(x) (C1 + ( sin(x)/x dx)) + sin(x)(C2 - (cos(x)/x dx))
=C1 cos(x) + C2 sin(x) + cos(x)(sin(x)/x dx) - sin(x) ( cos(x)/x dx)

Mais je ne vois pas comment avancer, j'essaye de voir avec les formules trigonométriques mais je n'y parviens pas

Posté par
lafol Moderateur
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:40

bonjour
ne cherche pas : on a inventé les fonctions Si et Ci pour ça ... (sinus intégrale et cosinus intégrale)

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:49

Donc je trouve que
F(x) = C1 cos(x) + C2 sin(x) + cos(x)Si(x) - sin(x) Ci(x) mais en quoi ca me permet de conclure ?

Posté par
malou Webmaster
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:50

Bonjour à tous
lytar, le profil "reprise d'études " dans supérieur te conviendrait peut-être mieux

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 01-01-21 à 19:52

malou @ 01-01-2021 à 19:50

Bonjour à tous
lytar, le profil "reprise d'études " dans supérieur te conviendrait peut-être mieux


Très bien je viens de le changer ^^

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 02-01-21 à 12:28

Je sais qu'au départ :

F(x) = exp(-tx)/(1+t^2) dt entre 0 et l'infini

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 02-01-21 à 12:30

Et x appartient à R+

Posté par
lytar
re : equation différentielle ordre 2 02-01-21 à 12:47

Et l'équation revient à F''(x) + F(x)=1/x



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