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Questions and Answers
Quelle méthode est utilisée pour trouver la solution particulière de l'équation différentielle $xy'(x) - y(x) = x^2e^x$ avec la condition initiale $y(1) = 0$?
Quelle méthode est utilisée pour trouver la solution particulière de l'équation différentielle $xy'(x) - y(x) = x^2e^x$ avec la condition initiale $y(1) = 0$?
- Transformation de Laplace
- Méthode des coefficients constants
- Méthode de variation de la constante (correct)
- Séries de Frobenius
Dans le problème du parachutiste, quelle force est supposée proportionnelle au carré de la vitesse $v$?
Dans le problème du parachutiste, quelle force est supposée proportionnelle au carré de la vitesse $v$?
- La force de tension du parachute
- La force de frottement
- La force de traînée (correct)
- La force gravitationnelle
Dans l'exercice du parachutiste avec $b = 30 \text{ kg.m}^{-1}$ et une masse de 70 kg, quelle est la signification physique du coefficient $b$ ?
Dans l'exercice du parachutiste avec $b = 30 \text{ kg.m}^{-1}$ et une masse de 70 kg, quelle est la signification physique du coefficient $b$ ?
- Accélération due à la gravité
- Pression atmosphérique
- Coefficient de traînée (correct)
- Masse par unité de longueur
Dans le contexte de l'exercice sur la réduction à une équation linéaire, quelle est la première étape pour résoudre l'équation différentielle (E) $y'(x) - \frac{y(x)}{x} - \frac{y^2(x)}{x} = -9x^2$?
Dans le contexte de l'exercice sur la réduction à une équation linéaire, quelle est la première étape pour résoudre l'équation différentielle (E) $y'(x) - \frac{y(x)}{x} - \frac{y^2(x)}{x} = -9x^2$?
Quelle transformation est utilisée dans l'exercice sur la réduction à une équation linéaire pour simplifier l'équation différentielle?
Quelle transformation est utilisée dans l'exercice sur la réduction à une équation linéaire pour simplifier l'équation différentielle?
Dans l'exercice de réduction à une équation linéaire, quelle est la forme de l'équation différentielle (E1) après la transformation?
Dans l'exercice de réduction à une équation linéaire, quelle est la forme de l'équation différentielle (E1) après la transformation?
Dans l'exercice supplémentaire 4, quelle méthode est suggérée pour résoudre l'équation différentielle $(x \ln(x))y'(x) - y(x) = -\frac{1}{x} (\ln(x) + 1)$ sur $R^{+*}$ ?
Dans l'exercice supplémentaire 4, quelle méthode est suggérée pour résoudre l'équation différentielle $(x \ln(x))y'(x) - y(x) = -\frac{1}{x} (\ln(x) + 1)$ sur $R^{+*}$ ?
Dans l'exercice supplémentaire 5, quel type d'équation est $xy' - y = \sqrt{x^2 + y^2}$?
Dans l'exercice supplémentaire 5, quel type d'équation est $xy' - y = \sqrt{x^2 + y^2}$?
Dans le problème du parachutiste, comment la vitesse du parachutiste évolue-t-elle après l'ouverture du parachute si sa vitesse initiale $v_0$ est supérieure à $k$, où $k = \sqrt{\frac{mg}{b}}$?
Dans le problème du parachutiste, comment la vitesse du parachutiste évolue-t-elle après l'ouverture du parachute si sa vitesse initiale $v_0$ est supérieure à $k$, où $k = \sqrt{\frac{mg}{b}}$?
Dans l'exercice 3 (Réduction à une équation linéaire), quelle est la valeur de $\alpha$ pour que $y(x) = \alpha x$ soit une solution particulière de (E) $y'(x) - \frac{y(x)}{x} - \frac{y^2(x)}{x} = -9x^2$?
Dans l'exercice 3 (Réduction à une équation linéaire), quelle est la valeur de $\alpha$ pour que $y(x) = \alpha x$ soit une solution particulière de (E) $y'(x) - \frac{y(x)}{x} - \frac{y^2(x)}{x} = -9x^2$?
Dans TD2, si on approche une fonction $f(x)$ par un polynôme de degré 0, $G_0(x) = a_0$, comment détermine-t-on $a_0$?
Dans TD2, si on approche une fonction $f(x)$ par un polynôme de degré 0, $G_0(x) = a_0$, comment détermine-t-on $a_0$?
Dans TD2, lorsqu'on utilise un polynôme interpolé de Lagrange, quel est le degré du polynôme si l'on a six points de mesure?
Dans TD2, lorsqu'on utilise un polynôme interpolé de Lagrange, quel est le degré du polynôme si l'on a six points de mesure?
Dans le contexte de l'interpolation polynomiale, quel est le principal inconvénient de l'utilisation d'un polynôme de Lagrange de haut degré pour interpoler un grand nombre de points de données expérimentales?
Dans le contexte de l'interpolation polynomiale, quel est le principal inconvénient de l'utilisation d'un polynôme de Lagrange de haut degré pour interpoler un grand nombre de points de données expérimentales?
Dans TD3, quel est l'ordre de la méthode d'intégration numérique basée sur: $\int_a^b f(x) dx \approx \frac{b-a}{2}(f(a) + f(b))$
Dans TD3, quel est l'ordre de la méthode d'intégration numérique basée sur: $\int_a^b f(x) dx \approx \frac{b-a}{2}(f(a) + f(b))$
Dans TD3, quelle est la quadrature utilisée dans la méthode de Simpson?
Dans TD3, quelle est la quadrature utilisée dans la méthode de Simpson?
Dans TD3, quelle est la différence principale entre la méthode des trapèzes et celle de Simpson pour l'intégration numérique?
Dans TD3, quelle est la différence principale entre la méthode des trapèzes et celle de Simpson pour l'intégration numérique?
Dans TD4, quel est le but des développements de Taylor dans le contexte de la dérivation numérique?
Dans TD4, quel est le but des développements de Taylor dans le contexte de la dérivation numérique?
Dans TD4, quelle est la particularité d'un schéma centré pour l'approximation de la dérivée première par rapport à un schéma progressif?
Dans TD4, quelle est la particularité d'un schéma centré pour l'approximation de la dérivée première par rapport à un schéma progressif?
Dans le contexte des schémas de dérivation numérique, qu'est-ce que l'ordre d'un schéma?
Dans le contexte des schémas de dérivation numérique, qu'est-ce que l'ordre d'un schéma?
Dans TD5, quelle méthode numérique est utilisée pour résoudre une Équation Différentielle Ordinaire (EDO) d'ordre 1?
Dans TD5, quelle méthode numérique est utilisée pour résoudre une Équation Différentielle Ordinaire (EDO) d'ordre 1?
Dans TD5, quel est un avantage de la méthode de Runge-Kutta par rapport à la méthode d'Euler pour résoudre une Équation Différentielle Ordinaire (EDO)?
Dans TD5, quel est un avantage de la méthode de Runge-Kutta par rapport à la méthode d'Euler pour résoudre une Équation Différentielle Ordinaire (EDO)?
Dans TD5, comment la méthode d'intégration numérique est-elle liée à la résolution numérique d'une équation différentielle ordinaire (EDO) en utilisant la méthode d'Euler?
Dans TD5, comment la méthode d'intégration numérique est-elle liée à la résolution numérique d'une équation différentielle ordinaire (EDO) en utilisant la méthode d'Euler?
Dans TD5, quel est le principal inconvénient de la méthode d'Euler à mesure que la taille du pas $h$ augmente lors de la résolution numérique d'une EDO?
Dans TD5, quel est le principal inconvénient de la méthode d'Euler à mesure que la taille du pas $h$ augmente lors de la résolution numérique d'une EDO?
Considérez l'équation différentielle (1) $xy' - y = \sqrt{x^2 + y^2}$. Après la substitution $u(x)=y(x)/x$, quelle est la forme transformée de l'équation (1)?
Considérez l'équation différentielle (1) $xy' - y = \sqrt{x^2 + y^2}$. Après la substitution $u(x)=y(x)/x$, quelle est la forme transformée de l'équation (1)?
Il faut résoudre $\int \frac{dv}{v^2-k^2}$. Quelle est la décomposition en éléments simples (sans calculer les constantes)?
Il faut résoudre $\int \frac{dv}{v^2-k^2}$. Quelle est la décomposition en éléments simples (sans calculer les constantes)?
Dans l'exercice de Taylor, on cherche à approximer la dérivée première $f'(x)$ par une combinaison linéaire: $a f(x+h) + b f(x-h) + c f(x+2h) + d f(x-2h)$. On souhaite que la formule soit d'ordre 4. Quelles sont les conditions sur les coefficients?
Dans l'exercice de Taylor, on cherche à approximer la dérivée première $f'(x)$ par une combinaison linéaire: $a f(x+h) + b f(x-h) + c f(x+2h) + d f(x-2h)$. On souhaite que la formule soit d'ordre 4. Quelles sont les conditions sur les coefficients?
Dans l'exercice de Lagrange, on utilise les DL. Quelle est la conséquence si l'on ne va pas à l'ordre suffisant?
Dans l'exercice de Lagrange, on utilise les DL. Quelle est la conséquence si l'on ne va pas à l'ordre suffisant?
Quelle est la formule de quadrature de Boole-Villarceau?
Quelle est la formule de quadrature de Boole-Villarceau?
Parmi les équations suivantes, laquelle est linéaire?
Parmi les équations suivantes, laquelle est linéaire?
Quelle est la particularité de la solution via la méthode de variation des constantes? Quel type d’équation doit-on respecter?
Quelle est la particularité de la solution via la méthode de variation des constantes? Quel type d’équation doit-on respecter?
Flashcards
Problème de Cauchy
Problème de Cauchy
Méthode pour résoudre une équation différentielle en utilisant la condition initiale.
Traînée proportionnelle
Traînée proportionnelle
Équation où la vitesse est proportionnelle au carré de la vitesse.
Changement de variable
Changement de variable
Technique pour simplifier une équation différentielle complexe en introduisant une nouvelle fonction.
Variation de la constante
Variation de la constante
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Singularité
Singularité
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Polynômes de Lagrange
Polynômes de Lagrange
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Moindres carrés
Moindres carrés
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Écart quadratique
Écart quadratique
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Méthode des trapèzes
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Méthode de Simpson
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Quadrature de Gauss
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Erreur de quadrature
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Dérivation numérique
Dérivation numérique
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Différences régressives
Différences régressives
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Différences progressives
Différences progressives
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Différences centrées
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Méthode d'Euler
Méthode d'Euler
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Méthode d'Euler modifiée
Méthode d'Euler modifiée
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Méthodes de Runge-Kutta
Méthodes de Runge-Kutta
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Study Notes
Équations Différentielles d'Ordre 1
- Le document porte sur les méthodes mathématiques et numériques pour la mécanique, en particulier sur les équations différentielles d'ordre 1.
Équation Linéaire
- Problème de Cauchy:
- Consiste à résoudre une équation différentielle linéaire avec une condition initiale donnée.
- Pour l'équation
xy'(x) – y(x) = x²e^x
avecy(1) = 0
, la solution esty(x) = x(e^x – e)
.
Équations Non Linéaires
- Le Parachutiste:
- Modélise la vitesse d'un parachutiste après l'ouverture de son parachute avec l'équation à variables séparables.
- La vitesse initiale est
v(0) = vo = 10 m/s
. - Question centrale : comment évolue la vitesse
v(t)
au cours du temps et décroît-elle jusqu'à s'annuler ? - Une question complémentaire est posée sur la généralisation du résultat à toutes les vitesses initiales.
- La personne et son équipement pèsent 70 kg, et la gravité est de
10 m/s²
. - La traînée est proportionnelle au carré de la vitesse (
T = bv²
), avecb = 30 kg/m
. - La solution est
v(t) = k (1 + Ce^(-2bk/m) t) / (1 - Ce^(-2bk/m) t)
avec des constantesk = √(mg/b)
etCo = (vo - k) / (vo + k)
.
Réduction à une Équation Linéaire
- L'exercice propose de résoudre l'équation différentielle
y'(x) - (y²(x) / x) = -9x²
sur un intervalleI ⊂ ]0, ∞[
.- Il faut déterminer une constante
a ∈ ]0, ∞[
telle quey(x) = ax
soit une solution particulièreyo
de l'équation. - Il faut montrer que le changement de fonction inconnue
y(x) = yo(x) - 1/z(x)
transforme l'équation en une équation différentielle linéaire. - L'équation différentielle linéaire résultante est
z'(x) + (6x + 1/x) z(x) = 1
. - Il faut intégrer l'équation linéaire sur l'intervalle
]0, ∞[
. - Il faut déterminer toutes les solutions de l'équation différentielle originale définies sur
]0, ∞[
. - Solutions:
y(x) = 3x - 1 / (1 + ke^(-3x²)) / 6x
, avec∀k > -1
.
- Il faut déterminer une constante
Exercices Supplémentaires
- Résoudre l'équation différentielle
(x ln(x))y'(x) - y(x) = -(1/x)(ln(x) + 1)
surR+*
en utilisant la variation de la constante.- La solution est
y(x) = 1/x + ln(x) + A ln(x)
.
- La solution est
- Déterminer la solution réelle sur
R
de l'équation différentiellexy' - y = √(x² + y²)
. - La solution est
y(x) = (x² - λ²) / (2λ)
avecλ ≠ 0
.
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