Système fondamental

Bonjour,
Considérons l'équation différentiel linéaire d'ordre 1, avec l'espace en question $\mathbb K^n$
$X'=A(t)X$
Obtenir l'ensemble des solutions de cette équation revient à obtenir un système fondamental.
Est-ce que pour obtenir ce système je suis autorisé à fermer l’œil sur une petite opération qui consiste à multiplier par $e^{-B}$ avec $B$ primitive de $A$
pour ensuite continuer comme dans le cas scalaire, on retrouve ainsi $X=\lambda e^B$
Cependant la primitive de A n'est pas toujours évidente à trouver, sans parler du calcul de son exponentielle qui en cas de non "diagonabilité" reste assez difficile, surtout quand $n>2$
Aussi je me demande pourquoi je retrouve l'ensemble des solutions sous la forme $\lambda e^B$ qui est un espace de dimension $1$, normalement je devrais trouver un espace de dimension $n$.
Sinon vous auriez une méthode efficace pour trouver un système fondamental ?
Cordialement.

Réponses

  • Bonjoru,

    Tu peux faire toutes les manipulations que tu veux sur ton équation pour la résoudre, à condition que les calculs soient corrects.
    En l'occurrence, il me semble que tu as un problème avec la dérivée de \(e^{-B}\).

    Comment dérives-tu \(B^2\), \(B^3\), …, \(B^n\), …, \(e^{-B}\) ?
  • ${B^n}'=nB'B^{n-1}$ ?
  • Ben, avec la dérivée d'un produit :
    \begin{align} (B^2)' &= (B.B)' = B'.B+B.B', & (B^3)' = (B.B.B)' = B'.B.B+B.B'.B+B.B.B' \end{align}
    et le problème est que \(B\) et \(B'\) peuvent ne pas commuter.
  • et si on fermait les yeux et on suppose que $B$ et $B'$ commutent, ça reste valable ?
    Sinon, que doit-on faire pour avoir un système fondamental ?
  • Si on ferme les yeux sr le défaut de commutativité, le calcul n'est plus correct…

    Sinon, dans la plupart des cas, on ne peut pas obtenir explicitement de système fondamental, même pour une équation linéaire à coefficients constants.
  • mais dans ce cas résoudre l'équation avec second membre sera impossible si on ne peut pas résoudre l'équation homogène non ?
  • Il faut se faire à l'idée que l'on ne peut pas résoudre tous les problèmes explicitement, à commencer par les équations polynomiales, puis les équations différentielles, puis …
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