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Niveau Maths sup
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résolution équation différentielle t = racine (y)

Posté par luckyspirit (invité) 17-03-06 à 14:03

Bonjour!

Je vous demande de l'aide pour m'aider à résoudre cette équation différentielle:
                                y' = racine (y)
Merci beaucoup!

Posté par Shadyfj (invité)re : résolution équation différentielle t = racine (y) 17-03-06 à 14:11

Sur quel domaine?
y=0 solution
Supposons y différent de 0. D'après je ne sais plus quel théorème, cauchy lipschitz je crois, une telle solution ne s'annule jamais.
On a y'/(y)=1
2(y)=x+C
Je maîtrise pas trop ce sujet mais l'idée et le coeur sont là^^

Posté par philoux (invité)re : résolution équation différentielle t = racine (y) 17-03-06 à 14:19

bonjour

j'avais cherché autre chose mais je ne sais pas si c'est juste ?

y'-Vy=0

je dérive :

y"-y'/2Vy=0 or y'=Vy => y"-1/2=0 => y"=1/2 => y'=x/2+C=>y=x²/4+Cx+K

qu'en pensez-vous ?

où est l'erreur s'il y en a une ?

Philoux

Posté par ptitjean (invité)re : résolution équation différentielle t = racine (y) 17-03-06 à 14:55

salut,

ca me semble juste sans oublier la condition y>0 dû à la racine...

Et tu retombes sur la même solution que Shadyfj...

Posté par philoux (invité)re : résolution équation différentielle t = racine (y) 17-03-06 à 15:00

salut ptitjean

oui et non

Shadyfj trouve (x+c)²/4=x²/4+cx/2+c²/4

pour ma part, je trouve x²/4+Cx+K

à aucun moment je n'impose que K et C soient liés

alors que la solution de Shadyfj impose que K=C²

me trompe-je ?

Philoux

Posté par
veleda
équation différentielle 17-03-06 à 15:05

bonjour,la solution de philoux introduit deux constantes,je pense que sa constante C est nulle en effet si y=0 y'=0 d'aprés l'équation de départ or d'aprés la première methode y'=0<=>x=0 =>C=0 (je ne suis pas trés sùre de ce que je raconte)

Posté par
veleda
re équation différentielle 17-03-06 à 15:14

rebonjour,je crois qu'il y a quelque chose qui cloche mais j'ai ecrit n'importe quoi mais avec au départ une équation d'ordre un on ne devrait pas avoir deux constantes

Posté par philoux (invité)re : résolution équation différentielle t = racine (y) 17-03-06 à 15:32

tu dois avoir raison, veleda

le fait d'avoir dérivé une première fois m'a amené à résoudre une eqdiff du 2nd d°, alors qu'initialement elle était du 1er d°

cette introduction d'une 2ème Konstante est donc de mon fait, pas de l'énoncé initial.

Mais ce raisonnement reste subjectif, j'aimerais bien une infirmation plus...rigoureuse.

Philoux

Posté par
veleda
re:résolution équation différentielle 17-03-06 à 19:43

bonsoir,pour x=0 y'=C et y=K on doit donc avoir K=C^2 si y est solution de l'équation initiale.toute solution de l'équation du second ordre n'est pas solution de l'équation initiale

Posté par
JJa
re : résolution équation différentielle t = racine (y) 18-03-06 à 07:56

Lorsqu'on a à résoudre une équation de la forme :
y' = f(y)  avec f(y) une fonction connue, on peut écrire :
dy/dx = f(y)
dy = f(y) dx
dy/f(y) = dx
que l'on intègre :
primitive de 1/f(y) = x + C
Soit F(y) une primitive de 1/f(y)
F(y) = x + C
On a trouvé x en tant que fonction de y :
x = F(y) - C
Ensuite, si on veut revenir à y(x), il faut calculer la réciproque de cette fonction.
C'est la méthode générale, qui est très simple à appliquer dans le cas f(y) = racine(y)
( Shadyfj l'a fait )

Posté par
veleda
re résolution équation différentielle 18-03-06 à 08:29

bonjour,c'est d'accord mais je voulais simplement (en cafouillant)montrer à Philoux qu'il ne pouvait pas avoir deux constantes.
bonne journée

Posté par
littleguy
re : résolution équation différentielle t = racine (y) 18-03-06 à 13:38

Bonjour

Pour en revenir aux interrogations de Philoux et aux remarques de veleda :

En appelant (E) l'équation différentielle :

- Soit f est solution de (E). Alors \tex f(x)=\frac{x^2}{4}+Cx+K (voir les implications successives de Philoux)

- Réciproquement pour que les fonctions définies ainsi soient solutions de (E) (voir remarque de valeda) il faut que \tex f'^2=f, donc que, quel que soit x, on ait :

\tex (\frac{1}{2}x+C)^2=\frac{1}{4}x^2+Cx+K
\tex \frac{1}{^4}x^2+Cx+C^2=\frac{1}{4}x^2+Cx+K

Ceci est vérifié quel que soit x si et seulement si C² = K

et on arrive à \tex f(x)=\frac{1}{4}x^2+Cx+C^2=(\frac{1}{2}x+C)^2.

Il reste cependant un flou : dans l'équation y'=\sqrt{y}, il est implicite que y' doit être positif...

Juste en passant

Posté par
veleda
re:équation différentielle 18-03-06 à 19:49

bonsoir, on doit donc prendre y'=|(1/2)x +C|?

Posté par
veleda
re:équation différentielle 18-03-06 à 21:40

rebonsoir,je n'ai pas ecrit ce que je voulais dire
quand on trouve (racine carrée de y) =(x+C)/2 on doit avoir x+C positif
donc les solutions sont de la forme f(x)=(1/4)(x+C)^2 avec x+C positif

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re:équation différentielle 18-03-06 à 22:12

Bonsoir;
Determination des solutions maximales de l'équation différentielle \fbox{y'=sqrt y}:
-La fonction nulle est clairement une solution maximale.
-soit f une solution maximale non nulle notons \fbox{Z_f=\{x\in\mathbb{R}/f(x)=0\}}
(*)\fbox{Z_f\neq\empty}
car sinon on peut écrire \fbox{\forall x\in\mathbb{R}\\\frac{f'(x)}{sqrt{f(x)}}=1} c'est à dire \fbox{\forall x\in\mathbb{R}\\(sqrt{f})'(x)=\frac{1}{2}} et il existerait donc une constante réelle a telle que \fbox{\forall x\in\mathbb{R}\\ sqrt{f(x)}=\frac{x-a}{2}} ce qui est absurde vu que a\in Z_f
(*)Si \fbox{Z_f} comprend un réel alors il comprend tous les réels qui lui sont inférieurs:
car si x\le y avec f(y)=0 on a (par croissance de f) f(x)\le0 et donc f(x)=0 puisque f est positive.
On déduit de ces deux propriétés qu'l existe un réel a tel que \fbox{Z_f=]-\infty,a]} et f est alors la fonction telle que 3$\blue\fbox{f{:}\mathbb{R}\to\mathbb{R}\\\{{f(x)=0\hspace{5}si\hspace{5}x\le a\\f(x)=(\frac{x-a}{2})^2\hspace{5}si\hspace{5}x>a}
Sauf erreurs bien entendu

Posté par
veleda
re:equation différentielle 18-03-06 à 23:28

bonsoir
et merci pour la rédaction claire de cette démonstration



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