Equa. diff. linéaire : problème de Cauchy
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Zzoombinis dernière édition par
Bonjour voici un problème de Cauchy intéressant que j'ai à résoudre
n∈mathbbZmathbb{Z}mathbbZ x∈I
equa-diff : y' + xy = xnx^nxn [1]
conditions intiales : y(1) = 1Voilà mon travail :
x²/2 est une primitive de x sur I[1] <=> y' ex²/2e^{x²/2}ex²/2 + xyex²/2xye^{x²/2}xyex²/2 = xxx^nex²/2e^{x²/2}ex²/2
Or,
D[yex²/2D[ye^{x²/2}D[yex²/2]=y' ex²/2e^{x²/2}ex²/2 + xyex²/2xye^{x²/2}xyex²/2 (1er membre)
( D désigne dérivée p/r à x)
<=> D[yex²/2D[ye^{x²/2}D[yex²/2] = xxx^nex²/2e^{x²/2}ex²/2On note P(x,n) une primitive de xxx^nex²/2e^{x²/2}ex²/2
D[yex²/2D[ye^{x²/2}D[yex²/2] = D [ P(x,n) ]
<=> ∃ λ ∈ mathbbRmathbb{R}mathbbR tel que : yex²/2ye^{x²/2}yex²/2 = P(x,n) + λ
donc y(x) = P(x,n)e−x²/2n)e^{-x²/2}n)e−x²/2 + λe−x²/2e^{-x²/2}e−x²/2Voilà l'expression de y(x)
maintenant on peu trouver une valeur de λ qui satisfait les conditions initiales :
en effet,
y(1) = 1 <=> 1 = P(1,n)e−1/2n)e^{-1/2}n)e−1/2 + λe1/2e^{1/2}e1/2
<=> λ = e1/2e^{1/2}e1/2 - P(1,n)Voilà ça s'etait pour ce qui est fait, vous avez vu ? quasiment presque tout enfin il manque un petit détail : P(x,n)
En effet il faut maintenant trouver une primitive de :<strong>x<strong>x<strong>x^nex²/2e^{x²/2}ex²/2
selon les valeurs de n bien entendu ...C'est tout ce qu'il me manque pour finir ce problème ...
Merci aux courageux mathématiciens qui se pencheront sur mon problème ^^
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Zzoombinis dernière édition par
Quel imbécile, je me reposais sur mes loriers alors que je peux continuer à travailler.
Ce post m'a permis d'ecrire exe^xex et non pas exp(x)
et ainsi remarquer :xxx^nex²/2e^{x²/2}ex²/2 = enln(x)+x²/2e^{nln(x) + x²/2}enln(x)+x²/2
Bon ben la primitive va de soi :p(x,n)=e(nln(x)+x22)nx+xp(x,n) = \frac{e^(nln(x) + \frac{x^2}{2})}{ \frac{n}{x} + x }p(x,n)=xn+xe(nln(x)+2x2)
par contre l'accé à cette primitive est strictement reservée aux x > 0
Bon allez je vais aller continuer tout ça
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Zzoombinis dernière édition par
Après calculs je trouve donc :
∀x ∈ $$mathbb{R}$*^+$ ; ∀n ∈ mathbbZmathbb{Z}mathbbZ \ {-1 ; -x² (lorsque celui ci ∈mathbbZmathbb{Z}mathbbZ)}
y(x)=exp(nln(x))nx+x+1−1n+1y(x) = \frac{exp( nln(x) )}{ \frac{n}{x} + x} + 1 - \frac{1}{n+1}y(x)=xn+xexp(nln(x))+1−n+11Voilà je n'ose pas m'aventurer dans des x de $$mathbb{R}$^-$ et des n quelconques
Bel exercice et beau monologue ^^
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Zzoombinis dernière édition par
Tout compte fait erreur erreur dans la primitive de xxx^nex²/2e^{x²/2}ex²/2
à suivre...