Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

éuations différentielles

Posté par
bouchaib
07-08-21 à 21:40

bonsoir,

Exercice :  sur un livre l'objectif et d'arriver à une autre écriture de la solution générale de l'équation différentielle,  y''+w2y=0.
Soit w un nombre réel non nul.
Montrer que la solution générale de l'équation différentielle y''+w2y=0 peut s'écrire sous la forme; y : x\rightarrow a cos(wx-\varphi ),   où    a \in \R  et  \varphi   \in R.
Ma réponse est :
   la solution générale de l'équation différentielle y''+w2y=0 est l'ensemble des fonctions définies sur  R par : y=cos(wx) +sin(wx) où et .

On suppose que : (;)(0;0), on a,
\alpha cos(wx)+\beta sin(wx)=\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}\begin{pmatrix}\frac{\alpha }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}\times cos(wx)+\frac{\beta }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}\times sin(wx) \end{pmatrix}.
Et -1\leq \frac{\alpha }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}\leq1 ; - 1\leq \frac{\beta }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}\leq1
  (démontrables par encadrements sans soucis ).
Mais jusqu'à ici je suis d'accord avec le livre.
Après moi : je pense immédiatement au cercle trigonométrique et pour retrouver l'une des formules trigonométriques aussi démontrables, je dirais directement que :
\frac{\alpha } {\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}=cos\varphi et  \frac{\beta }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}}=sin \varphi. puis voilà C.Q.F.D.
Dans le livre s'est écrit :

et   (\frac{\alpha }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}})^{2}+(\frac{\beta }{\sqrt{\alpha ^{2}+\beta ^{2}}})^{2}=1.

je ne comprends pas d'où sortait cet argument pour pouvoir passer à ce que j'ai fait directement.
Merci de m'éclairer sur leur dernier argument.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : éuations différentielles 07-08-21 à 21:59

Bonsoir,
Si tu choisis au hasard dans l'intervalle [-1;1] deux réels a et b, tu auras rarement un réel \; t \; tel que \;
a = cos(t) et b = sin(t).

Exemples :
a = 1 et b = 0,5
ou
a = 0,3 et b =0,3

Si le point M de coordonnées a et b dans un repère orthonormé n'est pas sur le cercle de rayon 1 et de centre l'origine du repère, ça ne marche pas.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : éuations différentielles 07-08-21 à 22:04

En fait, ce que moi je ne comprends pas, c'est le premier argument avec les encadrements. Il est superflu.
En effet :
Si \;a2 + b2 = 1 \; alors les réels a et b sont compris entre -1 et 1.

Posté par
bouchaib
re : éuations différentielles 07-08-21 à 23:16

Merci .
Si je comprends votre 2ième post le problème serait résolu pour moi.
C'est même l'aide que je voudrais.
Merci par avance.

Posté par
bouchaib
re : éuations différentielles 07-08-21 à 23:36

pardon encore : le livre est parti de  

-1a1 ; -1b1

pour déduire a2+b2=1  ce u'est faux car par exemple 0,3 et 0,9  transformés en carré  0,09+ 0,811.

Posté par
bouchaib
re : éuations différentielles 08-08-21 à 02:36

Finalement c'est simple et vraie:(\frac{\alpha}{\sqrt{\alpha^{2}+\beta^{2}}})^{2}+(\frac{\beta }{^{}\sqrt{\alpha^{2}+\beta^{2} }})^{2}=1, c'est donc évident par son calcul et donc on peut  démontrer facilement la suite.Et donc donner une deuxième écriture à la solution génarale à l'équation différentielle demandée au debut de ce nouveau sujet.
Merci bcp et pardon pourla longueur.

Posté par
NoPseudoDispo
re : éuations différentielles 08-08-21 à 02:41

Bonjour,

-peux tu nous citer exactement la démonstration du livre ? Il sera difficile de répondre sinon. Ton dernier poste notamment, prétend que le livre dit (a,b) ² ( a [-1;1] et b [-1;1] ) a²+b²=1 (ce qui est effectivement faux), or je pense pas que c'est ce qui soit écrit. On a juste calculé a²+b² (qui ne sont pas quelconques ici), en distribuant les carrés et en réduisant au même dénominateur, tout se simplifie.

- Ici on s'intéresse à phi. Ce qu'explique sylvieg c'est qu'on peut, avec ce que tu as vérifié toi, poser et avec =arccos(/²+²) et = arcsin(/²+²) (car les termes dans arccos et arcsin sont bien dans [-1;1]). Mais à priori rien ne prouve que = (= le que tu as posé toi). Donc non les seules hypothèses que tu as vérifiées ne sont pas suffisantes.

-Pour l'appartenance à [-1;1], l'argument n'est pas superflu (tout dépend de ce qu'on estime évident), c'est mieux de le préciser avant de dire que c'est égal à un cos ou un sin, chose qu'on est tenté de faire avant de calculer a²+b².

Démontrer un encadrement avec une démonstration par encadrement...



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !