Équation différentielle
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Équation différentielle



  1. #1
    Achraf

    Équation différentielle


    ------

    Salut, j'espère que vous allez bien
    Vous pouvez faire une rédaction pour cet exercice
    On considère l'équation différentielle suivante :
    x^2.y'+y=x.
    1) déterminer une solution formelle au voisinage de zéro de la forme : f^(x)=x^landa.somme de n>0(a_n×x^n) ; ou landa un réel,a_n un réel , que l'on détermine.
    2)montrer que f^(x) est de type Gevrey.
    3) calculer la transformée de Borel de f^(x).

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    Dernière modification par gg0 ; 15/11/2023 à 08h36.

  3. #3
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Une idée pour démarrer

  4. #4
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    Elle est dite dans l'énoncé.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Il vaut mieux Laisser les autres participer si tu peux pas

  7. #6
    jacknicklaus

    Re : Équation différentielle

    https://forums.futura-sciences.com/m...ces-forum.html

    La moindre des choses est d'utiliser l'indication de l'énoncé, et de voir ce qui se passe dans x².y' + y = x quand on utilise la fonction explicitement suggérée... L'as tu fait ?
    A toi de montrer ce que tu obtiens et ce que tu en déduis.
    Dernière modification par jacknicklaus ; 15/11/2023 à 23h02.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  8. #7
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    J'oi éssayé de dériver la fonction explicitement suggérée elle me donne
    Landa.x^{landa+1}.somme de n>=0(a_n.x^n)-x^{landa+1}.somme de n>=1(a_n.x^n)+x^landa.somme de n>=0(a_n.x^n) j'arrive pas à monter qu'elle est égal x.

  9. #8
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    Un peu de sérieux, s'il te plaît :
    "Landa.x^{landa+1}.somme de n>=0(a_n.x^n)-x^{landa+1}.somme de n>=1(a_n.x^n)+x^landa.somme de n>=0(a_n.x^n)" Ceci n'est pas la dérivée de f^(x), ni le remplacement de y dans le premier membre de l'équation différentielle. Tu devrais revoir les formules de dérivation. D'ailleurs, écrit ainsi, c'est quasi illisible. Utilise le LaTeX, ou scanne ou photographie un texte écrit très proprement à la main. Avec le calcul de la dérivée de f^(x), puis ce que ça donne.
    "je n'arrive pas à montrer qu'elle est égale à x" : C'est normal, à priori, ça n'a aucune raison de donner x. Mais tu dois écrire que f^(x) est une solution de l'équation différentielle, donc écrire que c'est égal à x, et en déduire les valeurs des coefficients an.

    A toi de travailler ...

    NB : C'est surprenant de te voir t'attaquer à des exercices de ce genre sans les connaissances du lycée (dérivation) ni de L1 (équa diff). Ça arrive souvent parce que l'étudiant n'a jamais vraiment fait seul ses exercices, a beaucoup copié, mais peu appris. Faute de travail de réflexion personnel. Ce n'est pas en regardant les autres faire qu'on apprend en profondeur.
    Dernière modification par gg0 ; 16/11/2023 à 09h12.

  10. #9
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    IMG_20231116_143848.jpg
    C'est vrai maintenant
    Images attachées Images attachées

  11. #10
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    OK.

    Le passage de n>=0 à n>=1 dans le calcul ne sert à rien d'autant qu'on peut tout transformer en une seule somme, pour n variant de 0 à +oo.
    L'idée, ultra-classique est d'avoir au premier membre une certaine somme et, comme au second membre il y a x, c'est à dire la somme de termes bnxn avec les bn nuls sauf b1, d'identifier.

    À toi de faire ...

  12. #11
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Équation différentielle

    Attention à ne pas confondre :

    Landa

    Nom : landa.jpg
Affichages : 113
Taille : 68,3 Ko

    et lambda.

    Par ailleurs, la notation f^(x) n'est pas définie.

    Autant de red flags...
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  13. #12
    Achraf

    Re : Équation différentielle


  14. #13
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    On peut faire mieux, en faire une seule somme; puis utiliser l'équation différentielle. Sais-tu ce qu'est une équation différentielle ? Et une solution d'une équation différentielle ?

  15. #14
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Oui
    Une équation différentielle est une équation dont l'inconnue est une fonction et qui se présente sous la forme d'une relation entre cette fonction et ses dérivées
    Mais le problème c'est au niveau de x à la puissance landa comment faire pour se débarrasser pour faire l'identification que tu as dit les bn s'annulent sauf b1=1

  16. #15
    jacknicklaus

    Re : Équation différentielle

    conseils :

    inutile de compliquer. Pour dériver facilement il suffit de ré-écrire sous la forme .

    d'autre part, il faut regrouper par puissance de x. Si tu ne vois pas le truc, développe par exemple avec et regarde ce qui se passe quand tu poses x²f'+ f - x = 0. Pour que cette équation différentielle soit respectée, il suffit que tous les coefficients de chaque puissance de x soient nuls.

    dernière chose, quand on manipule des sommes et qu'on fait des regroupements en changeant des index, toujours bien faire attention aux premiers termes. Ne pas hésiter à les mettre à part quitte à regrouper plus tard pour faire joli.


    et par pitié, n'écris plus "landa". c'est qui se transcrit LAMBDA
    Dernière modification par jacknicklaus ; 16/11/2023 à 23h03.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  17. #16
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    On ne "s'en débarrasse" pas. On écrit les conditions pour que le terme de plus bas degré soit x.

  18. #17
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Ça marche comme çaCamScanner 16-11-2023 22.57.pdf

  19. #18
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    Non ! Ça ne marche pas comme ça.

    Car encore une fois, tu refuses d'écrire que f^ est une solution de l'équation différentielle. Tu n'écris jamais l'égalité. tu ne poses pas le problème à traiter.
    Et tu ne tiens aucun compte des conseils, tu te refuses à écrire le premier membre comme une seule somme ce qui t'interdit de faire l'identification.

    Au travail, sérieusement !

  20. #19
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    Un rappel :

  21. #20
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Nom : IMG_20231117_102613.jpg
Affichages : 93
Taille : 97,5 Ko voir maintenant
    Dernière modification par Achraf ; 17/11/2023 à 11h29.

  22. #21
    jacknicklaus

    Re : Équation différentielle

    non.

    Autre rappel dont tu auras besoin. Pour regrouper les termes par même puissance, tu vas donc avoir des sommes telles que

    et des comment regrouper les termes de même puissance ? Il suffit de décaler un indice de sommation :



    de sorte que
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  23. #22
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Nom : IMG_20231117_110704.jpg
Affichages : 89
Taille : 72,0 Ko
    Maintenant

  24. #23
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    OK jusqu'à "par identification".
    A priori, \lambda n'est pas un entier, et n'a rien à voir avec les indices. C'est n qui donne les indices. Donc la première chose à faire est de trouver la valeur de . Pour cela, tu vas chercher le terme de plus bas degré en x. Il est évident, et il doit donner x. Il y a à priori deux cas ...

  25. #24
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Nom : IMG_20231117_113504.jpg
Affichages : 94
Taille : 47,8 Ko et ceci

  26. #25
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    C'est assez mal rédigé.
    Les termes de plus bas degré par rapport à x sont , et un degré de plus, . On peut supposer (*) non nul (sinon on aurait factorisé par x dans la somme, ce qui change \lambda, mais pas la méthode) (**), ce qui donne , ce qui impose et .
    On a alors et donc .

    Je te laisse continuer.

    (*) j'avais parlé de deux cas car j'avais repris ton énoncé initial, mais après réflexion, il est manifestement faux.
    (**) Tu as écrit dans l'énoncé au message #1, alors que c'était probablement .

  27. #26
    jacknicklaus

    Re : Équation différentielle

    On y est presque.
    La clé est d'établir proprement (je te laisse le faire) :



    ce qui amène lambda = 1, a0 = 1 (le prouver, on peut raisonnablement imposer a0 différent de 0 )

    ce qui donne



    à toi de terminer !
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  28. #27
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Excusez moi mais j'ai pas compris : On peut supposer (*) non nul (sinon on aurait factorisé par x dans la somme, ce qui change \lambda, mais pas la méthode) (**)
    Et qu'est ce que je dois continuer on a déterminé \lambda et \a_{n} c'est quoi le reste
    NB : le n dans l'énoncé >=0

  29. #28
    jacknicklaus

    Re : Équation différentielle

    Citation Envoyé par Achraf Voir le message
    on a déterminé \a_{n}
    ah bon ?
    où çà ?
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  30. #29
    Achraf

    Re : Équation différentielle

    Nom : IMG_20231117_225048.jpg
Affichages : 91
Taille : 77,4 Ko par identification n'est ce pas

  31. #30
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Équation différentielle

    En fait, on obtient le même résultat. Dans le deuxième cas, on peut factoriser x dans la série. c'était assez évident que les deux cas aboutissent au même résultat, si a0=0, la série se réécrit avec un x devant.
    Mais comme tu as donné un énoncé avec la somme pour n>0 au départ, puis utilisé un a0 qui ne respecte pas n>0, difficile de savoir ...
    Peux-tu donner l'énoncé exact (un scan ou une photo) ?

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