Equation différentielle

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gastonleretour
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equation différentielle

par gastonleretour » 07 Avr 2009, 17:33

Bonjour a tous
Pouvez vous m'aidez a résoudre cette équation différentielle.
Cela fait plus de 2h que je suis dessus et je m'en sors pas :briques: . HELP PLEASE!!!
(x²+y²)(1-y')²=4(y-xy')²
Merci à tous



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fatal_error
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par fatal_error » 07 Avr 2009, 18:13

salut,

je sais pas si ca peut aider, mais y=x semble etre solution
la vie est une fête :)

gastonleretour
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par gastonleretour » 07 Avr 2009, 18:20

comment as-tu trouver sa?

mathelot

par mathelot » 07 Avr 2009, 18:21

Bs,

il faut déja résoudre en y', c'est la forme canonique
qui permet d'appliquer éventuellement Cauchy-Lipschtiz.





l'expression est homogène.

y est fonction de x. y=f(x).
On pose



L'équation différentielle devient à variables séparées
la quantité étant fonction de la quantité

Elle se résoud par une quadrature,ie,une primitive:


elle s'arrange très très bien:
une fraction rationnelle de la variable u à décomposer en éléments simples
d'un côté de l'égalité, la différentielle exacte
à primitiver en de l'autre.

je te laisse terminer :doh:

mathelot

par mathelot » 07 Avr 2009, 18:42

gastonleretour a écrit:comment as-tu trouver sa?



sauf erreur de calculs, la méthode indiquée donne quelque chose comme

<---faux

il reste donc à primitiver de chaque côté , puis remplacer u par après primitivation

ça va, c pas trop difficile ? :zen:

gastonleretour
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par gastonleretour » 07 Avr 2009, 18:58

Je te remercie beaucoup.
Je vais tenter de le refaire de mon cote avec tes explication. ( moi deja j'etais mal partie^^)
A force d'en faire j'espere que sa va rentrer :marteau:

pegase803
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par pegase803 » 07 Avr 2009, 20:09

Bonjour

J'ai du mal a comprendre ce qui ce passe avec le u, je vois pas du tout comment on simplifie l'équation.

Merci de m'aider

mathelot

par mathelot » 07 Avr 2009, 20:29

re,

Les équas diff. comportent des notations spécifiques:
y au lieu de f(x).

Quand on pose , on définit une nouvelle
fonction
qui est dérivable comme quotient de deux fonctions dérivables.

Ensuite, si on obtient
f(u)du=g(x)dx

on dit que l'équa diff est à variables séparées.
si f et g admettent des primitives définies par des formules closes F et G,
alors dF=dG.

Si tu veux, si en chaque point x, deux fonctions ont leurs dérivées
ou différentielles égales, et si la variable appartient à un intervalle,
on peut en déduire une égalité des primitives.

ces différentielles appartiennent à un drôle d'espace:



que l'on note

mathelot

par mathelot » 07 Avr 2009, 20:40

re,

dans le temps, on résolvait les équations différentielles . en cherchant des solutions exactes. (en 1930)
C'est ce que faisait par exemple georges Valiron en France avec bonheur. d'ailleurs une partie de sa thèse est encore utilisée pour l'étude de RH.

En 1900, est venu Henri Poincaré qui a développé une méthode nouvelle et moderne: étudier la dynamique des équations différentielles. En partant d'une valeur initiale, on ne résoud plus de manière exacte, on s'intéresse plutôt au comportement, à l'évolution des solutions: c'est la théorie moderne des "systèmes dynamiques"

Seulement, ton équation, elle, admet une solution exacte. On peut donc s'amuser à en exprimer la solution. c'est ce que l'on fait en posant

mathelot

par mathelot » 07 Avr 2009, 20:47

re,

On résoud la 1ère




on pose






bon, tu as raison, j'ai dû me planter dans mes calculs, ça donne
plutôt:






Il y a deux différentielles exactes (elles se primitivent)

Par contre, le problème , c'est de primitiver


on peut demander à Wolfram integrator...

ou alors alors effectuer les calculs à la main:

on pose u=sht


on passe à l'exponentielle, cette intégration est interminable...

on pose

mathelot

par mathelot » 08 Avr 2009, 04:21



une primitive



avec





une courbe intégrale est donc (avec la primitive de Wolfram)



en élevant à la puissance





voili-voilou, il y a d'autres courbes intégrales
car à un moment, on a écrit que .
et au tout début, on a considéré un seul facteur d'une "équation
produit nul".


Il y a un facteur devant le log, qui donne un exposant.
Cet exposant rend l'équation de la courbe transcendante(non algébrique).

gastonleretour
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par gastonleretour » 08 Avr 2009, 06:27

oki oki je vois comment il faut procédé.
Merci beaucoup

Pythales
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par Pythales » 08 Avr 2009, 16:48

Le passage en polaires te tend les bras...
On trouve :
Soit (isotropes)
soit
dont la résolution est élémentaire.

mathelot

par mathelot » 09 Avr 2009, 05:05

re,

je te détaille la solution de PyThales (lumineuse) :briques:

on suppose r fonction dérivable de






On peut écrire à priori localement (sans doute à cause du théorème des fonctions implicites,en fait, je ne vois pas trop mais ça s'écrit ! :)




La 1ère équation:

donne



se primitive en


le 2ème terme


or

en posant

finalement, la 1ère courbe intégrale s'exprime agréablement par:


qui s'écrit avec un argument de tangente hyperbolique:



à la TI89, les trois courbes,
celle de la 2ème équation:

et l'origine O (r=0)
se raccordent continuement pour n'en former qu'une seule.

 

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