[PDF] Équations Différentielles Ordinaires





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Equations Différentielles Ordinaires et Partielles

L'objet de ce cours est de proposer une introduction à l'étude des équations différentielles ordinaires (EDO) et de certaines équations aux dérivées 



Chapitre 3 Equations différentielles ordinaires

est un premier exemple simple d'équation vectorielle. Exemple 15 L'EDO d'ordre 2 la plus célèbre est la deuxième loi de New- ton : F(x) = mx00(t).



Notes de cours Équations différentielles ordinaires

Nous allons aborder dans ce premier cours les équations différentielles ordinaires (EDO) linéaires du premier ordre. Nous illustrerons les premières 



Cours de mathématiques - Exo7

les équations différentielles linéaires du premier ordre et celles du second ordre à coefficients constants. • Une équation différentielle d'ordre n est 



Equations différentielles ordinaires et applications.

Option : Équations différentielle ordinaires. Session 2012-2013. système au cours du temps : systèmes de points matériels réactions chimiques



´Equations différentielles ordinaires

11 mai 2007 s'intéressera dans ce cours qu'`a des équations différentielles résolues pour lesquelles il existe une fonction G



Équations différentielles ordinaires

27 mai 2016 programme des cours de Mathématiques (Analyse mathématique des ... Il s'agit d'une équation différentielle linéaire du premier ordre.



Résolution numérique des Équations Différentielles Ordinaires

théorie est vue dans le cours d'analyse des équations différentielles ordinaires. Bien que la forme (3.3) semble faire référence à une équation scalaire 



Equations Différentielles Ordinaires Equations aux Dérivées Partielles

26 févr. 2021 est-ce que les solutions x et y restent proches au cours du temps ? ... Chapitre I. Equations différentielles ordinaires.



Équations Différentielles Ordinaires

Dans ce cours nous ne considérerons que des systèmes différentiels sous forme dite normale (appelés parfois équations résolues par rapport aux dérivées)



Chapitre 5 : Équations différentielles

Résoudre l’équation différentielle : y??(x)+y?(x)=1+x2 (E1) en cherchant une solution particulière qui soit un polynôme du troisième degré 2 On considère l’équation différentielle : y??(x)+3y?(x)+2y(x)=(x2+1)e?x: (E2): Montrer quefest solution de(E2)si et seulement sigest solution de(E1)oùgest dé?ni parg(x)=exf(x)pour toutx



Exo7 - Cours de mathématiques

Définition : Une équation différentielle est une équation dont l’inconnue est une fonction Exemples : L’équation différentielle ( )=5 peut se noter =5 en considérant que est une fonction inconnue qui dépend de Dans ce cas une solution de cette équation est =5 En effet (5 ) =5



Notes de cours: Équations Différentielles Ordinaires

Dans ce cours nous ne considérerons que des systèmes différentiels sous forme dite normale (appelés parfois équations résolues par rapport aux dérivées) ou pouvant se ramener à un système sous forme normale Dé?nition 1 3 On appelle système différentiel normal tout système différentiel du premier ordre de la forme u0= f(t;u



Equations Differentielles´ - École Polytechnique

Dans ce chapitre on commence par donner quelques exemples d’´equations differentielles issues de diff´ ´erentes disciplines Mecanique ´ La relation fondamentale de la m´ecanique ecrite´ `a 1 dimension d’espace pour une particule ponctuelle fournit une source intarissable d’equations diff´ ´erentielles



Exo7 - Cours de mathématiques

Une équation différentiellelinéaire du premier ordreest une équation du type : y?=a(x)y+b(x) (E) oùaetbsont des fonctions définies sur un intervalle ouvertI deR Dans la suite on supposera queaet bsont des fonctions continues surI On peut envisager la forme :?(x)y?+?(x)y=?(x) On demandera alors que?(x)6=0 pour toutx?I



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Partie 1 : Equations Différentielles avec Conditions Initiales 1 1 Introduction On appelle équations différentielles ordinaires une équation ou un système d'équations différentielles dont les fonctions et leurs dérivées successives ne dépendent que d'une variable le temps par exemple

Comment calculer une équation différentielle linéaire ?

Une équation différentielle linéaire du premier ordre est une équation du type : y 0 = a ( x ) y + b ( x ) ( E ) où a et b sont des fonctions dé?nies sur un intervalle ouvert I de R.

Quel est l'ordre d'une équation différentielle ?

On oppose le terme ordinaire à équations différentielles aux dérivées partielles. On appelle ordre de l'équation différentielle le plus fort degré de dérivation apparaissant dans l'équation. Elles sont de la forme : Où f est une fonction de x et n est l'ordre de l'équation.

Comment obtenir une Equation Diff erentielle du 1er ordre ?

On obtient donc encore une equation diff´ erentielle du 1er ordre, l’inconnue´ ´etant la fonction v(x). Cette equation qui est s´ ´eparable dans les variables vet xconduit direc- tement `a l’existence d’un invariant (l’energie)´ d dx  1 2 v2(x)+W(x)  = 0, ou on a pos` e´ W(x) ? ? Rx. f(x?)dx?.

Comment calculer l'équation différentielle ?

En négligeant les termes d'ordre supérieur ou égal à 3, on eu arrive à poser : E(h3) = 0. Soit l'équation différentielle : y'(t) = ? y(t) + t + 1 et la condition initiale y(0) = 1. On a donc t0 = 0 et y0 = 1, et on prend un pas de temps h = 0.1. De plus, on a : de Taylor jusqu'à des termes d'ordre élevé. Nécessite le calcul , , 22 ,……

Notes de cours:

Équations Différentielles

Ordinaires

VINCENTMILLOT

Licence 3Mathématiques

Université Paris Diderot - Paris 7

2

Table des matières

1 Introduction : contexte général et linéaire 5

1.1 Systèmes sous forme normale, problème de Cauchy . . . . . . . . . .

5

1.2 Notations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.3 Systèmes différentiels linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2 Résolution des systèmes différentiels linéaires 11

2.1 Résolution du problème de Cauchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

2.2 Systèmes homogènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

2.3 Équations homogènes d"ordreN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

2.4 Systèmes avec second membre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

2.5 Systèmes homogènes à coefficients constants . . . . . . . . . . . . .

22

2.5.1 Exponentielle d"endomorphismes . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.5.2 Quelques rappels d"algèbre linéaire . . . . . . . . . . . . . .

25

2.5.3 Solution générale du système homogène . . . . . . . . . . . .

26

2.6 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30

3 Équations différentielles ordinaires non linéaires 33

3.1 Les fonctions Lipschitziennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33

3.2 Solutions locales, Théorème de Cauchy-Lipschitz . . . . . . . . . . .

36

3.3 Solutions maximales et globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

3.4 Critères d"existence globale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

3.4.1 Condition Lipschitz globale, semi-globale, et bornitude . . . .

43

3.4.2 Fonctions de Lyapunov et intégrales premières . . . . . . . .

44

3.4.3 Deux exemples fondamentaux . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

3.5 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

4 Flot d"un système différentiel : dépendance par rapport aux données 51

4.1 Dépendance par rapport à la donnée initiale . . . . . . . . . . . . . .

51

4.1.1 Définition et continuité du flot . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

4.1.2 Différentiabilité du flot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55

4.2 Systèmes à paramètre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

60

4.3 Problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

5 Systèmes autonomes et stabilité de points stationnaires 65

5.1 Champs de vecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

5.2 Stabilité des points stationnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69
3 4

Chapitre 1

Introduction : contexte général

et linéaire Dans toutes ces notes,Kdésignera le corps des nombres réelsR, ou celui des nombres complexesC, etNsera un entier strictement positif.

1.1 Systèmes sous forme normale, problème de Cauchy

Définition 1.1.Soientqetrdeux entiers strictement positifs, et soitu:I!KNune fonctionrfois dérivable sur un intervalleIdeR. SoitF:O !Kqune application définie sur un ouvertOdeRKN(r+1). On dit queuest une solution surIdu système différentiel ordinaire

F(t;u;u0;:::;u(r)) = 0;(1.1)

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