Équa diff et fonctions convexes
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Équa diff et fonctions convexes



  1. #1
    shlagable

    Équa diff et fonctions convexes


    ------

    Bonjour,
    J'ai un dm de maths à rendre dans lequel je suis bloqué à une question:
    Pour le moment, on s'intéresse aux solutions de y''-qy=0 ou q est une fonction continue de IR dans IR et à valeurs positives.
    J'ai déjà montre que si f est solution' alors f^2 est convexe (c'est une simple vérification) et de plus, sur un intervalle ou f est de signe constant, elle est convexe si elle est positive et concave si elle est négative. J'ai aussi montre que la seule solution bornée de cette équation est la fonction nulle.
    On s'intéresse maintenant aux solutions f1 et f2 vérifiant f1(0)=1, f1'(0)=0 et f2(0)=0, f2'(0)=1
    J'ai réussi à montrer que sur IR, f1 est supérieure à 1 ( il s'agissait d'exploiter la convexité de f1^2 pour en déduire celle de f1)
    Puis j'ai montre que f2 est positive sur IR+ et négative sur IR- et enfin que sur IR+ on a f2(x)>=x et sur IR- on a f2(x)<=x par le même genre de technique
    Il est maintenant demande de montrer que f1/f2 est strictement décroissante sur IR+* et sur IR-*, et la franchement je sèche, j'ai eu beau regarder la dérivée, et comment se propageaient les inégalités de convexité je n'ai vraiment rien trouvé de concluant, c'est peut être tout bête, mais ça veut pas venir, quelqu'un pourrait il m'aider s'il vous plaît?

    -----

  2. #2
    Jedoniuor

    Re : Besoin d'aide: Équa diff et fonctions convexes

    Bonjour,

    Calculez la dérivée du wronskien w=f1'f2-f2'f1.

    Cordialement.

  3. #3
    shlagable

    Re : Équa diff et fonctions convexes

    Ah oui bien sur je n'avais pas fait le lien avec le wronskien...
    Je ne suis pas certain d'avoir vraiment bien compris le wronskien, car c'est une notion nouvelle pour moi, du coup pouvez vous me confirmer si mon raisonnement est juste:
    Ici manifestement (f1,f2) est un système libre, donc le wronskien w est non nul donc il ne s'annule jamais et donc il est de signe constant, en l'évaluant en 0, il vaut -1 donc il est toujours négatif... Or la dérivée de f1/f2 est justement w/f2^2 qui est du signe de w donc strictement négatif, et donc c'est fini!!!
    Voilà je suis pas certain que ça fonctionne, merci d'avance de votre aide

  4. #4
    Jedoniuor

    Re : Équa diff et fonctions convexes

    Bonsoir,

    En fait c'est plus précis que cela: Si vous calculez la dérivée du wronskien, vous trouvez w'= f1"*f2-f2"*f1, et en utilisant le fait que f1 et f2 sont deux solutions de votre équation différentielle, que w'=0. Le wronskien est donc constant, et donc égal à -1 par la fin de votre raisonnement.

    Cordialement.

  5. A voir en vidéo sur Futura

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