Équation différentielle d'ordre 4

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SpeedyCheikh
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Équation différentielle d'ordre 4

par SpeedyCheikh » 11 Oct 2015, 17:51

Bonjour tout le monde ! Comment allez-vous ?
Bon voilà je suis en MPSI et j'ai un dm de maths sur une équation différentielle d'ordre 4.
La première question demandait de résoudre l'équation : X^4 - 2X^2 + 1 = 0, ce que j'ai résolu par un changement de variable (mon résultat est X = 1).

Par contre la question 2) dit "Soit f : R --> R (ici il faut comprendre, d'après le sujet, f une fonction qui à un réel associe un réel), une fonction au moins 4 fois dérivable. Montrer que f est solution de l'équation (E) si, et seulement si, la fonction g = f"-f' est solution d'une équation différentielle linéaire du second ordre (E') que l'on explicitera.

Bon, comme on a (E) : y(4) - 2y"+y =0
J'ai fait un changement de variable, en posant Y =y"
Ce qui nous fait (E') : Y" - 2Y +1 =0
En résolvant l'équation caractéristique, j'obtiens (H) : (cx + ;))e^x comme solution de l'équation homogène.
Et là je suis bloqué car je ne vois pas comment parvenir à ce qui est demandé...
Votre aide me sera très précieuse, s'il vous plaît.
Merci d'avance.



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zygomatique
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par zygomatique » 11 Oct 2015, 18:33

salut




y"" - 2y" + y = 0 (y" - y)" - (y" - y) = 0

donc effectivement on pose z = y" - y et on a l'ED z" - z = 0


à mon avis il y a erreur sur la définition de g ...
Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve. EUCLIDE

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par zygomatique » 11 Oct 2015, 18:51

Bon, comme on a (E) : y(4) - 2y"+y =0
J'ai fait un changement de variable, en posant Y =y"
Ce qui nous fait (E') : Y" - 2Y +1 =0


et comment passes-tu de la première à la troisième ligne ?

où est passé y ?
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SpeedyCheikh
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par SpeedyCheikh » 11 Oct 2015, 19:03

zygomatique a écrit:et comment passes-tu de la première à la troisième ligne ?

où est passé y ?

J'ai remplacé y par 1. C'est faux ?

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par zygomatique » 11 Oct 2015, 20:33

bien sur que c'est faux ...

et

à mon avis il y a erreur sur la définition de g ...
Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve. EUCLIDE

SpeedyCheikh
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par SpeedyCheikh » 11 Oct 2015, 20:46

Comment doit-on procéder alors ?
Pour g c'est bien g = f" - f

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par zygomatique » 12 Oct 2015, 17:09

donc c'est bien ce que je disais !!! relis ton premier post ....

ben je te l'ai fait ....
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SpeedyCheikh
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par SpeedyCheikh » 12 Oct 2015, 20:28

Aaaaaah okkk !
Donc j'ai résolu (E') (l'équation dont g est solution).
Ensuite je devais résoudre deux équations du 2nd ordre :
(E1): y''-y=e^x
(E2): y''-y=e^-x
J'ai leur solution :
Pour (E1) on a : c1e^-x + e^x(;)x + c2)
Pour (E2): on a :c3e^x + e^-x(;)x + c4)
Avec : c1, c2, c3, c4, ;) et ;) des constantes quelconques. Et ces solutions sont factorisées.

Maintenant je suis bloqué à la dernière question et en voici l'énoncé :
En déduire l'ensemble S [défini dans l'énoncé comme étant l'ensemble des fonctions f dérivables au moins 4 fois et solutions de (E)] des solutions sur R et à valeurs réelles de l'équation (E).

Mon idée était d'ajouter E1 et E2 mais ça n'aboutit pas...
Si tu pourrais m'aider stp

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par zygomatique » 12 Oct 2015, 21:03

ça veut dire quoi ajouter E1 et E2 ?
Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve. EUCLIDE

SpeedyCheikh
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par SpeedyCheikh » 12 Oct 2015, 21:23

2y'' - 2y = e^x + e^-x

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par zygomatique » 12 Oct 2015, 21:44

ben non ça ne veut rien dire ...

les solutions sont les combinaisons linéaires de c1e^-x + e^x(;)x + c2) et c3e^x + e^-x(;)x + c4)

...
Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve. EUCLIDE

SpeedyCheikh
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par SpeedyCheikh » 18 Oct 2015, 08:36

zygomatique a écrit:ben non ça ne veut rien dire ...

les solutions sont les combinaisons linéaires de c1e^-x + e^x(;)x + c2) et c3e^x + e^-x(;)x + c4)

...


Aaaaaaah ! Okidok, bon faut que je revois tout ceci
En tout cas merci énormément pour l'aide.

 

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