Bonjour à tous,
Je suis nouvelle sur ce forum et je rencontre un problème sur un exercice de maths dont l'énoncé est le suivant:
Résoudre sur R l'équation différentielle:
y'' +y = |x| + 1
On pourra commencer par résoudre cette équation différentielle sur R+ puis sur R-. On pourra utiliser le Théorème de la limite de la dérivée pour gérée le problème de recollement des solutions sur R+ avec les solutions sur R- .
J'ai d'abord commencé à chercher les solutions de l'équation différentielle et je suis arrivée à :
y = Acos(x) + Bsin(x) + x + 1 sur R+
y = Acos(x) + Bsin(x) - x + 1 sur R-
A partir de la, j'ai montrer la continuité en 0 de la solution, puis j'ai dérivé sur R\{0} mais là il me semble que la dérivée n'est pas continue en 0 car j'ai obtenu
lim x->0+ y' = B+1
lim x->0- y' = B-1
Je ne vois pas comment résoudre le recollement.
Merci pour votre aide !
Bonjour,
ton erreur est de donner le même nom à des objets différents.
On peut dire que les solutions sur R- sont
xC cos(x) + D sin(x) - x + 1
Bonjour,
Tu as un couple (A,B) à droite, et un autre couple (A',B') à gauche qui n'a aucune raison d'être le même que (A,B).
Et attention, tu ne veux pas seulement recoller avec les dérivées, mais aussi avec les dérivées secondes car tu cherches une solution deux fois dérivable sur .
Bonjour et merci à vous deux
A la suite de vos réponses, j'ai modifié mes solutions :
y = Acos(x) + Bsin(x) + x + 1 sur R+
y = Ccos(x) + Dsin(x) - x + 1 sur R-
Pour la continuité de y j'ai donc :
lim x->0+ y = A+1
lim x->0- y = C+1
Donc y est continue si A=C
Pour la derivabilité de y:
Supposons que A=C
lim x->0+ y' = B+1
lim x->0- y' = D-1
Ainsi y admet une limite finie en 0 ssi D=B+2
par le Théo de la limite de la dérivée, (puisque y est continue), y est derivable et y' est continue.
Pour la derivabilité de y':
Supposons que D=B+2
lim x->0+ y'' = -A
lim x->0- y'' = -C
Or A=C
Ainsi y admet une limite finie en 0
par le Théo de la limite de la dérivée et puisque y' est continue, y' est derivable et y'' est continue
Je me retrouve ainsi avec les solutions suivantes:
y = Acos(x) + Bsin(x) + x + 1 sur R+
y = Acos(x) + (B+2)sin(x) - x + 1 sur R-
A partir de là, est ce que je dois faire une synthèse pour vérifier les solutions?
salut
quelques remarques de rédaction : il apparait y'' donc y et y' sont non seulement continues mais aussi dérivables !! (*)
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