From f9015c077bce8c0c13ab0f4a328dd452a0c18dc4 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Orestis <orestis.malaspinas@hesge.ch> Date: Thu, 10 Sep 2020 14:56:48 +0200 Subject: [PATCH] corrections orthographe --- 04_edo.md | 41 +++++++++++++++++++++++------------------ 1 file changed, 23 insertions(+), 18 deletions(-) diff --git a/04_edo.md b/04_edo.md index 034f806..197c7e2 100644 --- a/04_edo.md +++ b/04_edo.md @@ -115,9 +115,14 @@ Pour nous en convaincre faisons l’exercice suivant. Reprenons l’@eq:comp que $$n(t_0+2\delta t)=n(t_1+\delta t)=(1+r\delta t) n(t_1)=(1+r \delta t)(1+r \delta t) n(t_0)=(1+r\delta t)^2 n(t_0).$$ Si à présent nous comparons les résultats obtenus pour $\delta t_1=2\delta t$ dans l’@eq:evolpop on a -$$\begin{aligned} +$$ +\begin{aligned} n_1&=(1+r\delta t)^2 n(t_0)=(1+2r\delta t+(r\delta t)^2) n(t_0),\\ - n_2&=(1+2r\delta t) n(t_0).\end{aligned}$$ On trouve donc finalement + n_2&=(1+2r\delta t) n(t_0). +\end{aligned} +$$ + +On trouve donc finalement que $n_2-n_1=(r\delta t)^2n(t_0)$. On a donc que la différence tend bien vers 0 quand $\delta t$ tend vers 0. @@ -262,7 +267,7 @@ $n$-ème de $y$. --- -#### Illustation {-} +#### Illustration {-} L’équation suivante est une équation différentielle ordinaire $$y''+4y'+8y+3x^2+9=0.$$ @@ -396,7 +401,7 @@ donner l’équation homogène associée. $$\begin{aligned} --- -La solution des équations différencielles inhomogènes se +La solution des équations différentielles inhomogènes se trouve de la façon suivante. 1. Trouver la solution générale de l’équation différentielle homogène associée, @@ -515,7 +520,7 @@ dans l'@eq:lin, on obtient $$\begin{aligned} \end{aligned}$$ Il nous reste donc à résoudre cette équation différentielle pour $C(x)$ qui est une équation à variables séparables où on aurait un $a(c)=1$. On intègre donc directement cette équation -pour obtienir +pour obtenir $$C(x)=\int \frac{b(x)}{e^{\int a(x){\mathrm{d}}x}}{\mathrm{d}}x.$$ Finalement, on a que la solution de l’équation générale de l’équation inhomogène est @@ -549,12 +554,12 @@ Résoudre les équations différentielles suivantes 2. $$y'+y=\frac{1}{1+e^t}.$$ -### Équations de Bernouilli +### Équations de Bernoulli Il existe des équations particulières qui peuvent se ramener à des équations linéaires via des changements de variables. -Une classe particulière sont les équations de Bernouilli, qui s’écrit +Une classe particulière sont les équations de Bernoulli, qui s’écrit $$y'(x)+a(x)\cdot y(x)+b(x)\cdot y^n(x)=0,$${#eq:bernouilli} où $r\in{\real}$. @@ -564,14 +569,14 @@ $$\frac{y'(x)}{y^n(x)}+\frac{a(x)}{y^{n-1}(x)}+b(x)=0.$${#eq:bernouilli_2} Dans ce cas là , en effectuant le changement de variable suivant $$z=y^{1-n},$$ on obtient (exercice) $$z'(x)+(1-n)a(x)\cdot z(x)+(1-n)b(x)=0.$$ On a donc ramené l’équation -de Bernouilli à une équation linéaire que nous savons résoudre à l’aide +de Bernoulli à une équation linéaire que nous savons résoudre à l’aide de la méthode de la section @sec:eq_lin. --- #### Exemple {-} -Résoudre l’équation de Bernouilli suivante $$y'-y-x\cdot y^6=0.$$ +Résoudre l’équation de Bernoulli suivante $$y'-y-x\cdot y^6=0.$$ #### Solution {-} @@ -593,7 +598,7 @@ $y=z^{1/5}$ et on a $$y=\left(Ae^{5x}+x+\frac{1}{5}\right)^{1/5}.$$ L’équation de Riccati qui est de la forme $$y'(x)+a(x)+b(x)\cdot y(x)+c(x)\cdot y^2(x)=0,$${#eq:riccati} et est donc quadratique en $y$. On notera que c’est une équation de -Bernouilli (avec $n=2$ et qui est inhomogène). +Bernoulli (avec $n=2$ et qui est inhomogène). Cette équation a une propriété intéressante. Si nous connaissons une solution particulière à l’équation inhomogène, notons la $y_p$, alors la @@ -604,7 +609,7 @@ ce-dessus devient donc $$y_p'+y_h'+a(x)+b(x)\cdot y_p+b(x)\cdot y_h+c(x)\cdot (y_p^2+2y_p(x)y_h(x)+y_h^2)=0.$$ En utilisant que $y_p$ est solution de l’équation de Riccati, on a $$y_h'+a(x)+(b(x)+2y_p(x)c(x))\cdot y_h+c(x)\cdot y_h^2=0.$$ Cette -équation est une équation de Bernouilli avec $n=2$. On sait donc comment +équation est une équation de Bernoulli avec $n=2$. On sait donc comment la résoudre. -- @@ -686,7 +691,7 @@ deux lignes. La seconde ligne ci-dessus, s’appelle le polynôme caractéristique de notre EDO d’ordre 2. Il nous reste à présent à déterminer $\lambda$ ce qui est un simple -problème d’algèbre. Le polynome ci-dessus se factorise simplement en +problème d’algèbre. Le polynôme ci-dessus se factorise simplement en $$(\lambda+1)(\lambda+2)=0,$$ on a donc pour solution $\lambda=-1$, et $\lambda=-2$. @@ -694,7 +699,7 @@ On a donc immédiatement deux solutions à notre équation différentielle $$y_1(x)=e^{-x},\quad y_2(x)=e^{-2x}.$$ On vérifie aisément que ces deux équations vérifient l'@eq:edo2_ex. Précédemment, nous avons vu que la linéarité de ces équations différentielles, faisait -qu’on pouvait contrsuire des solutions plus générales. En effet, on peut +qu’on pouvait construire des solutions plus générales. En effet, on peut montrer que la solution la plus générale à cette EDO est $$y(x)=C_1 y_1(x)+C_2y_2(x)=C_1e^{-x}+C_2e^{-2x}.$$ On constate qu’il y a deux constantes à déterminer pour avoir une solution unique. Pour ce @@ -708,7 +713,7 @@ $$y(x)=2e^{-x}-e^{-2x}.$$ A présent, nous pouvons généraliser cette méthode pour l’équation @eq:edo2_cch $$a y''(x)+by'(x)+cy(x)=0.$$ En faisans la même -subsitution que précédemment, $y=e^{\lambda x}$, on a $$\begin{aligned} +substitution que précédemment, $y=e^{\lambda x}$, on a $$\begin{aligned} &a \lambda^2e^{\lambda x}+b\lambda e^{\lambda x} +ce^{\lambda x}=0,\\ &a \lambda^2+\lambda b+c=0.\end{aligned}$$ L’équation ci-dessus doit être résolue pour $\lambda$. Nous savons comment résoudre ce genre @@ -724,7 +729,7 @@ $\Delta < 0$. #### Le cas $\Delta>0$ Dans ce cas, on a que $\lambda_1,\lambda_2\in{\real}$ sont réels. -La solution est donc donnée par (comme on l’a vu au paravant) +La solution est donc donnée par (comme on l’a vu au paravent) $$y(x)=C_1e^{\lambda_1 x}+C_2e^{\lambda_2 x}.$$ #### Le cas $\Delta=0$ @@ -737,7 +742,7 @@ satisfaire deux conditions initiales comme nous avons vu précédemment. Il fau donc travailler un peu plus. Supposons que $y(x)$ est donné par la fonction suivante $$y(x)=z(x)e^{\lambda x},$$ avec $z(x)$ une fonction réelle. En substituant cela dans l’équation générale, on a -$$az''+(2\lambda a+b)z'+(a\lambda^2+b\lambda+c)z=0.$$ En utilant que +$$az''+(2\lambda a+b)z'+(a\lambda^2+b\lambda+c)z=0.$$ En utilisant que $\lambda=-b/(2a)$ et $\Delta =0$ il vient $$z''=0.$$ La solution de cette équation est $$z=C_1+xC_2.$$ On obtient donc comme solution générale de l’équation différentielle $$y(x)=(C_1+C_2 x)e^{\lambda x}.$$ @@ -769,7 +774,7 @@ l'@eq:sol2 comme $$\begin{aligned} &=e^{ux}\left(C_3\cos(vx)+C_4\sin(vx))\right),\end{aligned}$$ où on a définit $C_3\equiv C_1+C_2$ et $C_4\equiv i(C_1-C_2)$. -Résoudre les EDO d’ordre 2 à coefficiens constants suivantes: +Résoudre les EDO d’ordre 2 à coefficients constants suivantes: 1. $y''+y'+y=0$, @@ -901,7 +906,7 @@ $n=0$ $$\begin{aligned} x(t_{1})&=x(t_0)+\delta t v(t_0)+\frac{1}{2}\delta t^2 a(x(t_0)),\nonumber\\ x(t_{1})&=x_0+\delta t v_0+\frac{1}{2}\delta t^2 a(x_0),\end{aligned}$$ où $x_0$ et $v_0$ sont les conditions initiales de notre problème. -Esuite les itérations suivantes ($n>0$) sont calculables directement +Ensuite les itérations suivantes ($n>0$) sont calculables directement avec l'@eq:verlet_novel. Un autre avantage considérable de ce modèle est qu’il est très simple d’y inclure une force de frottement proportionnelle à la vitesse. Sans entrer dans les -- GitLab