Système à deux équations

Bonjour,
J'ai besoin de savoir si le système suivant admet une solution unique $x,y$ dans $\R$? $$
\begin{cases}
x&=\frac 12 \cos(x+y) \\
y&=\frac 12 \sin(x-y)
\end{cases}
$$ Il parait que je rate un raisonnement trivial ! j'aimerais le proposer en devoir)

edit correction erreur
Le 😄 Farceur


Réponses

  • Théorème du point fixe.
    Choisir la bonne norme...

    Edit : tiré du "Petit Guide du Calcul Différentiel" de Rouvière.
    De mémoire c'était la somme dans le sinus et la différence dans le cosinus.
  • bonjour Dom
    Un argument niveau lycée est impossible?
    Le 😄 Farceur


  • Bonsoir Gebrane
    Méthode bourrin. Tu poses $X=x+y$ et $Y=x-y$.
    En additionnant et soustrayant tes deux équations, tu obtiens $\begin{cases}
    2X&=\cos X+\sin Y\\
    2Y&=\cos X-\sin Y
    \end{cases} $
    En re-additionnant et re-soustrayant tes deux équations, tu obtiens $\begin{cases}
    X+Y&=\cos X\\
    X-Y&=\sin Y
    \end{cases} $
    En tirant $Y$ de la première équation et en remplaçant dans la seconde, tu obtiens
    $2X-\cos X=\sin(\cos X-X)$
    Petite étude de la fonction $f:t\mapsto 2t-\cos t +\sin(t-\cos t)$, tu montres que la dérivée $f'$ est toujours $\geq 1$, donc $f$ est strictement monotone.
    Comme $f(0)<0$ et $f(\pi) >0$ tu as unicité de solution, d'où un unique couple $(X,Y)$ et un unique couple $(x,y)$ solution de ton système.
    Alain
  • Bonne nuit,

    $x=0.42292432$ et $y=0.13971789$ avec Newton en dimension $2$ en assez peu d'itérations.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Bonjour Alain
    Je ne sais pas comment te remercier. C'est un très bon exemple de système non linéaire qu'on peut introduire au lycée comme motivation. Tu me donnes ainsi un exemple de La conception de la beauté dans l'art d'une démonstration.
    Merci AD :-)
    Le 😄 Farceur


  • Je n'avais pas vu qu'il fallait se placer au lycée
    Un exercice bien guidé (parcimonieusement) est possible grâce à @AD ;-)
  • Dom écrivait:
    > Je n'avais pas vu qu'il fallait se placer au
    > lycée

    j'ai bien dit que je voulais le proposer en devoir ( pas de devoirs maison en supérieur)

    Merci pour la méthode du point fixe, je vois la facon: un simple théorème d'accroissement fini
    Le 😄 Farceur


  • Un "devoir" peut être surveillé dans ma sémantique ;-)
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.