Bibm@th

Forum de mathématiques - Bibm@th.net

Bienvenue dans les forums du site BibM@th, des forums où on dit Bonjour (Bonsoir), Merci, S'il vous plaît...

Vous n'êtes pas identifié(e).

#26 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres » 09-05-2015 10:01:56

J'ai posé[tex] \lambda = \alpha^2[/tex] où [tex]\alpha \in \mathbb{R}^*[/tex] et j'ai trouvé que [tex]y(x)=A \cos(\alpha x) + B \sin (\alpha x)[/tex] est solution générale de l'edo. Pour quelle soit solution du pb, il faut que[tex] B=0[/tex], et que \alpha soit solution de tan z= \dfrac{1}{z}.
Pour moi [tex]\alpha \in \mathbb{R}*[/tex], pourquoi eux ils disent que [tex]\alpha[/tex] est strictement positif?
Merci.

#27 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres » 08-05-2015 22:07:32

Bonsoir Roro,
s'il vous plaît, pourquoi si \cos(\alpha)= 0 alors \sin(\alpha)=0?
Aussi, pourquoi est-ce qu'ils ont précisé que \alpha doivent être les racines positives de l’équation? pourquoi précisément positives?
Pour l'erreur de signe, non j'ai bien recopié l'énoncé. Pourquoi pensez vous qu'il y' ait une erreur de signe?

#28 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres » 08-05-2015 20:45:53

Je trouve que y vérifie les conditions au limites ssi [tex]B=0[/tex] et \alpha est racine de[tex] tan z = \dfrac{1}{z}[/tex] ([tex]\alpha \in \mathbb{R}^*[/tex]). Pourquoi est-ce que ces racines doivent être positives? Merci .

#29 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres » 07-05-2015 14:48:01

mais ils ne donnent pas ce lien. Comment le deviner? D'habitude, on prend [tex]\lambda = \alpha^2[/tex], mais ils ne disent pas cela dans l'énoncé, donc comment le deviner tout seul?
Et pour ma question 2 svp? Pourquoi on peut diviser sur[tex] \cos(\alpha)[/tex]?

#30 Entraide (supérieur) » Valeurs propres » 07-05-2015 14:00:12

htina
Réponses : 11

Bonjour,
on considère le problème au limites suivant:
[tex]
\begin{cases}
y'' + \lambda y =0\\
y'(0)=0\\
y(1) - y'(1)=0
\end{cases}
[/tex]
où [tex]\lambda \in \mathbb{R}.[/tex]
On sait que [tex]\lambda = 0[/tex] n'est pas une valeur propre pour ce problème (puisqu'elle nous donne la solution triviale).
- La question est: montrer que[tex] y(x)= A \cos(\alpha x) + B \sin (\alpha x)[/tex] vérifie les conditions au limites du problème, si [tex]B=0[/tex] et[tex] \alpha[/tex] est une racine positive de l'équation [tex] tan z = \dfrac{1}{z}[/tex].
Voici ce que j'ai fait. Pur que y vérifie la première condition, il faut que [tex]\alpha [-A \sin(0) + B \cos(0)=0[/tex] ce qui implique que soit[tex] \alpha = 0[/tex], soit [tex]B=0[/tex]
1- Ma question est: pourquoi on élimine ici le cas [tex]\alpha = 0[/tex]?
Ensuite, y vérifie la deuxième condition ssi [tex]A = 0[/tex] ou[tex] \cos(\alpha) - \alpha \sin(\alpha)=0[/tex].
2-  Ma question est pourquoi éliminer le cas [tex]A=0[/tex]? Et qu'est ce qui nous permet de diviser sur [tex]\cos(\alpha)[/tex] afin d'obtenir la formule demandée dans l'exercice?
Merci beaucoup.

#32 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 06-05-2015 23:30:48

Si on résout chaque équation toute seule et puis on prend l’intersection, on trouve les solutions du systèmes.
La première équation est satisfaite pour [tex]C_1[/tex] quelconque, et [tex]\alpha = -\ln(2)/2 \pi[/tex];, et la deuxième équation est vérifiée pour [tex]\alpha = 0[/tex] (or qu'ici,[tex] \alpha \in \R^*[/tex]. Si on travail ainsi, on conclut que l'ensemble des $\alpha$ t.q le déterminant est nul, est vide. Non?

#33 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 06-05-2015 18:37:31

J'ai une autre question. Je cherche à trouver les réels [tex]C_1[/tex] et [tex]C_2[/tex], tels que
[tex]C_1(1 - 2 e^{2 \pi \alpha}) + C_2 (1- e^{-2 \pi \alpha})=0[/tex]
et
[tex]C_1 (1- e^{2 \pi \alpha}) - C_2 (1 + e^{-2 \pi \alpha})=0[/tex]
où [tex]\alpha \in \mathbb{R}^*[/tex].
On commence par calculer le déterminant de ce système.
[tex]det = -2 + e^{-2 \pi \alpha} + 3 e^{2 \pi \alpha}[/tex].
Comment savoir si ce déterminant peut s’annuler ou pas?
Merci beaucoup.

#34 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 04-05-2015 21:58:00

Le determinant est nul revient à dire que ligne est proportionnelle à l'autre? Comment ca? svp

#35 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 04-05-2015 20:40:02

J'avais fait une erreur de calcul.
Le déterminant est [tex]-1 - 3 \cos(2 \pi \sqrt{\alpha^2}) + 4 \cos^2 (2 \pi \sqrt{\alpha^2})[/tex].
On pose [tex]c = \cos (2 \pi \sqrt{\alpha^2})[/tex]. Le déterminant est nul, ssi [tex]c[/tex] vérifie l'équation de second ordre [tex]4 c^2 - 3 c -1 = 0[/tex]. Les solutions de cette équations sont [tex]c=-\dfrac{1}{4}[/tex] ou [tex]c=1[/tex].
Ainsi, le déterminant est nul ssi
[tex]\sqrt{\alpha^2} = \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (-\dfrac{1}{3}) + k[/tex] ou [tex]\sqrt{\alpha^2} = - \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (-\dfrac{1}{3}) + k[/tex]
ou [tex]\sqrt{\alpha^2} = \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (1) + k[/tex], ou [tex]\sqrt{\alpha^2} =- \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (1) + k[/tex].
Donc, pour ces valeurs de[tex] \sqrt{\alpha^2}[/tex], le système admet une solution unique [tex]c_1=c_2=0[/tex].
Et si [tex]\sqrt{\alpha^2}[/tex] ne prend pas ces valeurs, le déterminant n'est alors pas nul, et dans ce cas, le système admet une infinité de solutions si l'une des équations est multiple de l'autre, sinon, il n'admet aucune solution. Et je ne vois pas que l'une des équations est multiple de l'autre, alors que dire?

#36 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 04-05-2015 16:32:00

Le déterminant est $-1 - 3 \cos(2 \pi \sqrt{\alpha^2}) + 4 \cos^2 (2 \pi \sqrt{\alpha^2})$.
On pose $c = \cos (2 \pi \sqrt{\alpha^2})$. Le déterminant est nul, ssi $c$ vérifie l'équation de second ordre $4 c^2 - 3 c -1 = 0$. Les solutions de cette équations sont $c=-\dfrac{1}{4}$ ou $c=1$.
Ainsi, le déterminant est nul ssi
$\sqrt{\alpha^2} = \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (-\dfrac{1}{3}) + k$ ou $\sqrt{\alpha^2} = - \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (-\dfrac{1}{3}) + k$
ou $\sqrt{\alpha^2} = \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (1) + k$, ou $\sqrt{\alpha^2} =- \dfrac{1}{2 \pi} arc cos (1) + k$.
Donc, pour ces valeurs de $\sqrt{\alpha^2}$, le système admet une solution unique $c_1=c_2=0$.
Et si $\sqrt{\alpha^2}$ ne prend pas ces valeurs, alors qu'est ce qu'on peut dire?
Merci.

#37 Re : Entraide (supérieur) » Valeurs propres d'un problème aux limites » 04-05-2015 16:14:32

J'ai essayé de résoudre le système, mais je ne sais même pas par où commencer, les C_1 et C_2 sont quelconques. Que faire? Svp.

#38 Re : Entraide (supérieur) » convolution » 14-03-2015 17:45:04

Salut,
soit T une distribution à support compacte. Si on calcule [tex]T*1[/tex], on trouve que c'est égalé à [tex]<T,1>[/tex], car
[tex]<T*1,\varphi>=<T,\int \varphi(y) dy> = \int \varphi(y) <T,1> dy[/tex]. Ici le crocher <T,1> est un crochet de dualité?? Merci beaucoup.

#39 Re : Entraide (supérieur) » convolution » 12-03-2015 23:05:36

S'il vous plaît,
1- Est ce qu'on peut sortir l'intégrale d sous le crochet de dualité?
2- Et pour [tex]\delta' * vp(1/x)[/tex], on a bien [tex]\delta' * vp(1/x)= (vp(1/x))'[/tex]? Est-ce qu'on connaît cette dérivée de manière explicite?
3- donc, pour calculer [tex]T*f[/tex] avec T une distribution et f une finction, on écrit
[tex]T*f(x)= <T*f,\varphi>=<T, f(-.)\varphi> = <T,\int_{\mathbb{R}} f(y-x) \varphi(y) dy>[/tex]
Est-ce que T est au point x? (pour moi la distribution n'a pas de sens en un point, mais comment on peut sortir l'intégrale en dehors du crochet?
4- Par exemple, dans l'exemple: calculer [tex]T*e[/tex] moi j'écris ceci:
pour calculer $T*e$ où $T$ est une distribution à support compact. Voici ce que moi j'ai fait:
[tex]<(T*e)(x),\varphi>= <T,\int e^{x-y} \varphi(y) dy>[/tex]  par contre dans le corrigé, il est écrit que
[tex]<(T*e)(x),\varphi> = <T, x \to \int e^{y-x} \varphi(y) dy> = \int \varphi(y) e^y dy <T,s^{-x}>[/tex] donc [tex]T*e = <T,e^{-x}> e[/tex].
D'abord on n'a pas trouvé le même signe, et puis comment on conclut que [tex]T*e = <T,e^{-x}> e[/tex]?
Merci.

#40 Re : Entraide (supérieur) » convolution » 12-03-2015 22:38:38

[tex]H*\varphi(x)=\int_{\mathbb{R}} H(y) \varphi (x-y) dy[/tex] = \int_0^{+\infty} \varphi(x-y) dy
et par conséquent, [tex]<f*T,\varphi> = <T,\int_0^{+\infty} \varphi(x-y) dy> = <Pf(H/x), \int_0^{+\infty} \varphi(x-y) dy>[/tex]. On peut améliorer ce résultat?

#41 Re : Entraide (supérieur) » convolution » 12-03-2015 22:17:16

Pour calculer [tex]H*Pf(1/x)[/tex] c'est le cas du produit de convolution d'une fonction (la fonction de Heaviside) avec une distribution (la partie finie). Pour faire ce calcul, on prend une fonction test, [tex]\varphi \in D[/tex], et on a
[tex]< (f*T)(x),\varphi> = <T, f(-x)*\varphi>= <T, \int f(-x) \varphi(-x+y) dy>  [/tex]
Ici, avec [tex]f=H[/tex] et [tex]T=Ph(1/x)[/tex], ca donne
[tex]<Pf(1/x), \int H(-x)\varphi(-x+y) dy[/tex]
Je mélange entre x et y

#42 Entraide (supérieur) » convolution » 12-03-2015 17:38:31

htina
Réponses : 10

Bonjour,
comment calculer le produit de convolution [tex]H * Pf(\dfrac{H}{x})[/tex], où Pf est la partie finie, et H est la fonction de Heaviside?
Comment calculer [tex]\delta' * vp(1/x)[/tex]? où[tex] vp(1/x)[/tex] est la valeur principale?
Je n'y arrive pas.
Merci beaucoup.

#43 Entraide (supérieur) » norme équivalente » 06-03-2015 21:09:53

htina
Réponses : 0

Bonjour
Est-ce que le produit scalaire défini par[tex]  \int_{\mathbb{R}^2} \dfrac{\partial^2 u}{\partial x^2} \dfrac{\partial^2 v}{\partial y^2} dxdy+\lambda \int_{\mathbb{R}^2} uv dx dy[/tex] pour tout [tex]\lambda > 0[/tex], définit une norme équivalente à la norme de $H^2(\R^2)$ ?
Merci.

#44 Entraide (supérieur) » équation dans D' » 02-02-2015 20:36:15

htina
Réponses : 0

Bonjour,
je bloque sur le problème suivant: on rappel le résultat suivant: si [tex]f \in L^1_{loc}(a,b)[/tex], alors les solutions de l'équation [tex]T'=f[/tex] dans $\mathcal{D'}$ sont les fonctions [tex]T[/tex] continues qui s'écrivent sous la forme [tex]T(x)=c+\displaystyle\int_c^x f'(t) dt[/tex] tel que $c \in ]-a,a[$.
Soit maintenant, [tex]f \in H^1(a,b)[/tex]. On pose[tex] g(x)=\displaystyle\int_0^x f'(t) dt[/tex].
Comment on montre que [tex]f[/tex] est continue sur[tex] [-a,a][/tex]?
Merci.

#45 Entraide (supérieur) » dérivée dans D' » 31-01-2015 14:09:04

htina
Réponses : 0

Bonsoir,
j'ai la question suivante:
soit [tex]\Omega[/tex] un ouvert de [tex]\mathbb{R}^2[/tex], de classe[tex] C^{\infty}[/tex], tel que [tex]\Omega = \Omega_1 \cup \Omega_2[/tex] où [tex]\Omega_1[/tex]et [tex]\Omega_2[/tex] sont deux ouverts disjoints.
On considère la fonction[tex] u[/tex] définie par[tex] u=u_1 \chi_{\Omega_1} + u_2 \chi_{\Omega_2}[/tex], telle que [tex]u_i \in C^1(\Omega_i)[/tex], [tex]i=1,2[/tex].
Comment calculer[tex] \nabla u[/tex] dans [tex]\mathcal{D'}(\Omega)[/tex]? Si on prend [tex]\varphi \in \mathcal{D}(\Omega),[/tex] on a:
soit [tex]\varphi \in D(\Omega)[/tex]. Puisque u est continue, elle est intégrable c'est à dire qu'elle appartient à [tex]L^1(\Omega)[/tex], et par conséquent, elle est localement intégrable sur [tex]\Omega[/tex], et on peut écrire:
[tex]<\nabla u, \varphi> = \int_{\Omega_1} u_1 \nabla \varphi d\Omega_1 + \int_{\Omega_2} u_2 \nabla \varphi d\Omega_2[/tex]
[tex]= \int_{\Gamma_1} u_1 \varphi \eta_1 d \Gamma_1 - \int_{\Omega_1} \nabla u_1 \varphi d\Omega_1 
   + \int_{\Gamma_2} u_2 \varphi \eta_2 d \Gamma_2 - \int_{\Omega_2} \nabla u_2 \varphi d\Omega_2[/tex]
où [tex]\eta_i[/tex] est la normale sortante  de [tex]\Gamma_i[/tex], [tex]i=1,2[/tex].
donc,
[tex]\nabla u = - \nabla u_1 - \nabla u_2 + (u_1 \eta_1 + u_2 \eta_2)[/tex].
Qu'est ce qu'il manque pour compléter la réponse que je propose? Merci.

#46 Entraide (supérieur) » Fonctions H^1 » 28-01-2015 18:18:20

htina
Réponses : 0

Bonjour,

soit la fonction
[tex]f(x)=
\begin{cases}
&1: \quad |x|\leq 1\\
&0: \quad |x|>1
\end{cases}
[/tex]
est-ce que [tex]f \in H^1(\mathbb{R})[/tex]? Et pourquoi? S'il vous plaît.

Voilà ce que j'ai fait.
1- On regarde si[tex] f \in L^2(\mathbb{R})[/tex]. pour ca, il faut s'assurer que [tex]\displaystyle\int_{\mathbb{R}} |f|^2 dx < \infty[/tex].
On a [tex]\displaystyle\int_{\mathbb{R}} |f(x)| dx = \displaystyle\int_{-1}^1 dx + \displaystyle\int_1^{+\infty} 0 dx + \displaystyle\int_{-\infty}^{-1}0 dx= \displaystyle\int_{-1}^1 dx = 2 < +\infty[/tex]$. Donc, $[tex]f \in L^2(\mathbb{R})[/tex].

2-On regarde si [tex]f' \in L^2(\mathbb{R})[/tex]. ([tex]f'[/tex] ici est au sens faible). Puisque [tex]f \in L^2(\mathbb{R})[/tex], alors [tex]f \in L^1_{loc}(\mathbb{R})[/tex], et il définit la distribution: [tex]<f,\varphi>=\displaystyle\int_{\mathbb{R}} f(x) \varphi (x) dx[/tex] pour tout [tex]\varphi \in \mathcal{D}(\mathbb{R})[/tex].
On a
[tex]<f',\varphi>= - <f,\varphi'>= - \displaystyle\int_{-1}^1 \varphi'(x) dx = \varphi(-1) - \varphi(1).[/tex]
Comment on conclut que [tex]f' \in L^2(\mathbb{R})[/tex]?


Merci beaucoup.

#47 Entraide (supérieur) » inégalité » 22-01-2015 09:58:36

htina
Réponses : 1

Salut,
soit f une fonction de classe [tex]C^1[/tex], définie sur [tex][0,1][/tex], positive et décroissante, avec [tex]f(1)=0[/tex]. Soit [tex]x_1, x_2 \in [0,1][/tex].
Si [tex]f(x_1) \geq - f(x_2)[/tex], est-ce qu'il y' a possibilité de déduire une relation entre [tex]x_1[/tex] et [tex]x_2[/tex]?
Merci beaucoup.

#48 Re : Entraide (supérieur) » pb de Cauchy » 18-01-2015 21:15:15

Donc, on peut déjà dire que le problème admet une infinité de solutions qui prenne la valeur 0, une unique solution à valeurs dans[tex] ]0,+\infty[[/tex], et une unique solution dans [tex]]-\infty, 0[[/tex]? Merci beaucoup.

#49 Entraide (supérieur) » pb de Cauchy » 18-01-2015 18:57:35

htina
Réponses : 2

Bonjour,
pour le problème de Cauchy [tex]y'=|y|^{\alpha}, y(x_0)=y_0[/tex] avec[tex] 0 < \alpha < 1[/tex]. on a vu que [tex]|y|^{\alpha}[/tex] n'est pas lipschitzienne en 0. Qu'est ce qu'on dit de la solution si [tex]y_0=0[/tex]? Merci de votre aide.

#50 Entraide (supérieur) » calcul » 17-01-2015 19:54:26

htina
Réponses : 1

Bonjour,
Calculer[tex] x^n \delta^{(m)}[/tex] pour[tex] (m,n) \in \mathbb{N} \times \mathbb{N}[/tex]
Soit [tex]\varphi \in \mathcal{D}(\R)[/tex]. On a:
[tex]\langle x^n \delta^{(m)},\varphi \rangle = \langle \delta^{(m)},x^n \varphi\rangle = (-1)^m \langle \delta,\dfrac{d^m}{d x^m}(x^n \varphi)\rangle[/tex].
Calculons [tex]\dfrac{d^m}{d x^m} (x^n \varphi)[/tex] en utilisant la formule
[tex]\dfrac{d^m}{dx^m}(x^n \varphi) = \sum_{k=0}^m C_k^m (x^n)^k \varphi^{(m-k)}[/tex].
Si on calcule par réccurence [tex](x^n)^k[/tex], on remarque que pour [tex]k \leq n[/tex];
[tex](x^n)^k=n(n-1)(n-2)...(n-(k-1))[/tex]
et pour [tex]k>n[/tex]:[tex] (x^n)^k = 0[/tex].
Ainsi,
[tex]\langle x^n \delta^{(m)},\varphi \rangle = (-1)^m \langle \delta, \sum_{k=0}^n C^m_k (x^n)^k \varphi^{(m-k)} \rangle[/tex]
Comment finir le calcul svp

Pied de page des forums