Équation différentielles

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Johnny_p
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Équation différentielles

par Johnny_p » 13 Oct 2005, 20:30

Bonjour, Voici le probème :

Soit dN/dt=r*N*(1-(N/K)), où r est une constante de proportionnalité et k une limite pour la population.

Question : Résolvez cette équation avec N(o)=N indice 0

Est-Normal que j'obtient N(t)-1/e^(R*T) est que toutes les constantes disparaîssent.

Merci beacoup de l'aide



LN1
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par LN1 » 13 Oct 2005, 20:56

Bonsoir,

non, ce n'est pas normal.
Pense à poser u(t) = 1/N(t) et trouve d'abord la fonction u

Bon courage

Anonyme

par Anonyme » 13 Oct 2005, 21:25

J'obtient comme équations différentiel ceci :


N(t)=(K*(e^(r*t))/((e^r*t)+k.c)


Je comprend pas pourquoi lorsque je résoud avec N(o)=N indice o que toutes les constantes disparaîssent.

Merci de l'Aide LN1

Chimerade
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par Chimerade » 13 Oct 2005, 21:42

Johnny_p a écrit:Bonjour, Voici le probème :

Soit dN/dt=r*N*(1-(N/K)), où r est une constante de proportionnalité et k une limite pour la population.

Question : Résolvez cette équation avec N(o)=N indice 0

Est-Normal que j'obtient N(t)-1/e^(R*T) est que toutes les constantes disparaîssent.

Merci beacoup de l'aide


Ben, quand on intègre une intégrale simple, normalement on a une constante à définir qui traîne et la précision d'une condition initiale, détermine la constante, ce qui fait que tout est bien défini. Mais, je ne trouve pas ce que tu trouves...









En intégrant :



La constante C restant à déterminer.











Faisons intervenir la condition initiale :





On peut alors remplacer la constante C par sa valeur dans l'équation :










... sauf erreur !

EDIT : Message corrigé suite à l'aimable intervention de LN1 : merci à lui.

Galt
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Le retour de l'équation masquée

par Galt » 13 Oct 2005, 21:55

Cette équation a fait couler beaucoup d'encre, c'est le sujet du bac S 2003 (avec un exercice de géométrie dans l'espace, dont la première question, niveau seconde, na pas été traitée par la moitié des candidats). Elle est aussi tombée en 2005, mais avec des valeurs numériques au lieu de paramètres. Je l'attends de pied ferme pour 2007.

LN1
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par LN1 » 13 Oct 2005, 22:00

Non inscrit a écrit:J'obtient comme équations différentiel ceci :


N(t)=(K*(e^(r*t))/((e^r*t)+k.c)


Je comprend pas pourquoi lorsque je résoud avec N(o)=N indice o que toutes les constantes disparaîssent.

Merci de l'Aide LN1

Ta formule est bonne
si tu y remplaces t par 0 tu obtiens la condition

ce qui donne

puis en remplaçant dans N(t) et en multipliant numérateur et dénominateur par N_0


(Chimerade a fait une petite erreur de signe avant de faire intervenir la valeur initiale)

Anonyme

si maintenant on utilise des chiffres

par Anonyme » 13 Oct 2005, 22:43

Que deviendrait l'équation si on dit :

r= 1/5 , k=2000, n(0)=1500 et que l'on suppose qu'on enlève 125 espèces à chaque années.


dn/dt=(1/5)*N*(1-(N/2000))-125


J'apprécie beaucoup votre aide à tous,

merci encore

Chimerade
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par Chimerade » 13 Oct 2005, 22:53

LN1 a écrit:(Chimerade a fait une petite erreur de signe avant de faire intervenir la valeur initiale)


Aucune erreur n'est petite ! Nous dirons qu'elle est rapidement corrigée...par toi !

Tu as raison, j'ai fait une erreur !

Désolé !

Anonyme

par Anonyme » 13 Oct 2005, 22:59

Non inscrit a écrit:Que deviendrait l'équation si on dit :

r= 1/5 , k=2000, n(0)=1500 et que l'on suppose qu'on enlève 125 espèces à chaque années.


dn/dt=(1/5)*N*(1-(N/2000))-125


J'apprécie beaucoup votre aide à tous,

merci encore



Est-ce correct d'obtenir ceci:


(arctan(n-1000))/2000=c-(t/4000)

Chimerade
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par Chimerade » 14 Oct 2005, 10:10

Non inscrit a écrit:Est-ce correct d'obtenir ceci:


(arctan(n-1000))/2000=c-(t/4000)

Non ! Si tu différencies cette expression tu verras que tu ne retombes pas sur la même équation différentielle !

Cela dit, tu t'es peut-être trompé sur les parenthèses... Relis bien, compte-tenu des parenthèses que tu as écrites, ton expression est :



J'ai essayé l'intégration moi-même :

Je trouve :

Pour t=0, on obtient bien :


Et en différenciant, on obtient :











Mais je ne suis pas à l'abri d'une erreur (voir ci-dessus !)

LN1
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par LN1 » 14 Oct 2005, 13:06

J'obtiens bien

avec un domaine de validité troublant :
doit rester dans l' intervalle . Troublant car on peut penser que t est un temps variant sur

Je ne suis pas d'accord sur la constante : pour t= 0, on a N = 1500 donc


Une solution du problème mathématique serait
avec


Mais il s'agit d'un problème pratique donc N ne peut pas être négatif, donc donc


Au temps , la population s'éteint et la loi ne s'applique plus.

Chimerade
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par Chimerade » 14 Oct 2005, 15:21

LN1 a écrit:Je ne suis pas d'accord sur la constante : pour t= 0, on a N = 1500 donc



Et tu as encore raison ! Qu'est-ce que je suis distrait ces temps-ci !

Merci LN1 !

 

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