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Sujet zero 2011

Posté par
Sinika
21-05-10 à 16:08

Bonjour,
Je suis en train de regarder le problème n°3 du sujet zéro 2011... Et voila que je ne sais pas résoudre la première partie !
Pouvez-vous me donner un coup de main ?
Voici l'énoncé :

Pour , on note (E) l'équation différentielle :
(E) y-(2x+1)y'-(x2+x)y''=0
Soit n
1) Déterminer la valeur de , telle que (E) possède au moins une solution polynomiale à coefficients réels et de degré exactement n.

Je trouve juste que doit être différent de 0...

Voila. Merci de votre aide.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 21-05-10 à 16:14

Bonjour

On prend y=P(x)=x^n+...+a_0 (on a le droit de le prendre unitaire, tu vois pourquoi?)

Dans E_\alpha les coefficients de x^n doivent vérifier:

\alpha -2n-n(n-1)=0

donc...

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 21-05-10 à 16:40

non, je ne vois pas pourquoi !
ok, merci pour la réponse, c'est plus clair pour moi.
en fait j'avais bien écris y comme un polynome de degré n, mais ensuite, je l'avais dérivé pour avoir y' puis encore dérivé pour avoir y'' et après, je m'embrouillais !
encore merci
je regarde ca !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 21-05-10 à 16:43

Oui, mais y' est multiplié par (2x+1) et y'' par (x^2+x), donc il y a d'autres termes en x^n

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 21-05-10 à 17:24

effectivement.
Merci

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 22-05-10 à 14:43

Bonjour,
J'ai trouvé que la valeur de n est -1/4. Est-ce bien cela ?

Merci pour l'aide apportée!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 22-05-10 à 14:46



De \alpha_n-2n-n(n-1)=0 moi je tire \alpha_n=n^2+n

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 22-05-10 à 14:56

Bonjour,
Je bloque également sur la question suivante...
2) Montrer que (E n) possède une unique solution polynomiale, notée Ln, à coefficients réels de degré exactement égal à n et telle que Ln(0)=1.

J'ai écris Ln=a0+...+anxn.
Ln(0)=a0=1.
Mais après, mystère !
Merci de me donner un coup de pouce !

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 22-05-10 à 14:59

ah oui... j'ai été résoudre une équation du second degré !
n'importe quoi

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 22-05-10 à 15:18

Bon, donc cette fois on a l'équation

(n^2+n)y-(2x+1)y'-(x^2+x)y''=0.

Le coefficient de x^{n-1} : (n^2+n)a_{n-1}-2(n-1)a_{n-1}-na_n-(n-1)(n-2)a_{n-1}-n(n-1)a_n=0
donc a_{n-1} s'exprime en fonction de a_n. Il faut faire une récurrence pour montrer que tous les coefficients s'expriment en fonction de a_n (ce qui prouve l'existence de la solution polynômiale.

En faisant x=0 dans l'équation on trouve (n^2+n)a_0-a_1=1 donc il y a une seule valeur possible de a_n pour que a_0=1

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 23-05-10 à 14:52

Bonjour,
Merci pour la réponse !
Pourquoi le coefficient de xn-1 est-il égal à zéro ?
Il me faudrait vraiment un cours sur les équa diff !
Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 23-05-10 à 14:53

... parce que le second membre vaut 0!

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 23-05-10 à 14:56

ok, donc c'est aussi valable pour a0, a1, ...

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 23-05-10 à 15:00

On trouve donc, si je ne me suis pas trompé dans les calculs... an-1=n²an.
C'est ca ?
Ensuite il faut que je montre que c'est vrai pour tout k compris entre 0 et n par récurrence, c'est ca ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Sujet zero 2011 23-05-10 à 15:01

Je ne sais pas, je n'ai pas fait les calculs... mais c'est bien ça l'idée!

Posté par
Sinika
re : Sujet zero 2011 24-05-10 à 14:32

Bonjour,
en refaisant les calculs, je trouve an-1=1/2*n*an.
Je ne vois pas ce que je dois faire ensuite.
Comme je sais que a0=1, je peux en déduire tous les ai, il me semble, non ?
Merci



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