Équation différentielle
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Llinjos dernière édition par
1)Résoudre $(1+x²)y" + xy' - 4y = 0 en posant x = sh(t)
2)Déterminer toutes les fonctions sur R telles que : Pour tout x appatenant à R, f'(x) = f(2-x)
Bonjour/bonsoir selon l'heure à laquelle vous verrez cette publication.
Je voudrais obtenir de l'aide dans la résolution de ces deux exercices.
Cela m'aiderai beaucoup
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@linjos Bonsoir,
Un seul exercice par post, propose le deuxième exercice en proposant un autre sujet.
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On pose x=sh(t)x = \sh(t)x=sh(t).
dx=ch(t) dtdx = \ch(t) \ dtdx=ch(t) dty′=dydx=1ch(t)dydty' = \dfrac{dy}{dx} = \dfrac{1}{\ch(t)} \dfrac{dy}{dt}y′=dxdy=ch(t)1dtdy.
y′′=ddx(y′)=ddx(1ch(t)dydt)y'' = \dfrac{d}{dx}\left(y'\right) = \dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{1}{\ch(t)} \dfrac{dy}{dt}\right)y′′=dxd(y′)=dxd(ch(t)1dtdy).
y′′=ddx(1ch(t))dydt+1ch(t)ddx(dydt)y'' = \dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{1}{\ch(t)}\right) \dfrac{dy}{dt} + \dfrac{1}{\ch(t)} \dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{dy}{dt}\right)y′′=dxd(ch(t)1)dtdy+ch(t)1dxd(dtdy).
ddx(1ch(t))=−sh(t)ch2(t)dtdx=−sh(t)ch2(t)⋅1ch(t)=−sh(t)ch3(t)\dfrac{d}{dx}\left(\dfrac{1}{\ch(t)}\right) = -\dfrac{\sh(t)}{\ch^2(t)} \dfrac{dt}{dx} = -\dfrac{\sh(t)}{\ch^2(t)} \cdot \dfrac{1}{\ch(t)} = -\dfrac{\sh(t)}{\ch^3(t)}dxd(ch(t)1)=−ch2(t)sh(t)dxdt=−ch2(t)sh(t)⋅ch(t)1=−ch3(t)sh(t).
Donc :
y′′=−sh(t)ch3(t)dydt+1ch(t)⋅1ch(t)d2ydt2=−sh(t)ch3(t)dydt+1ch2(t)d2ydt2y'' = -\dfrac{\sh(t)}{\ch^3(t)} \dfrac{dy}{dt} + \dfrac{1}{\ch(t)} \cdot \dfrac{1}{\ch(t)} \dfrac{d^2y}{dt^2} = -\dfrac{\sh(t)}{\ch^3(t)} \dfrac{dy}{dt} + \dfrac{1}{\ch^2(t)} \dfrac{d^2y}{dt^2}y′′=−ch3(t)sh(t)dtdy+ch(t)1⋅ch(t)1dt2d2y=−ch3(t)sh(t)dtdy+ch2(t)1dt2d2y.
On remplace y′y'y′ et y′′y''y′′ dans l'équation différentielle :
(1+sh2(t))(−sh(t)ch3(t)dydt+1ch2(t)d2ydt2)+sh(t)(1ch(t)dydt)−4y=0(1+\sh^2(t))\left(-\dfrac{\sh(t)}{\ch^3(t)} \dfrac{dy}{dt} + \dfrac{1}{\ch^2(t)} \dfrac{d^2y}{dt^2}\right) + \sh(t)\left(\dfrac{1}{\ch(t)} \dfrac{dy}{dt}\right) - 4y = 0(1+sh2(t))(−ch3(t)sh(t)dtdy+ch2(t)1dt2d2y)+sh(t)(ch(t)1dtdy)−4y=0.Je te laisse vérifier les calculs et poursuivre.
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Llinjos dernière édition par
@Noemi merci beaucoup