EDO d'ordre 2
Bonjour,
on considère l'équation du second ordre $$
Y''(y) - \dfrac{n^2 \pi^2}{a^2}Y(y)=0,
$$ où $a$ est une constante donnée et $n \in \N^\star$.
Je lis que la solution générale de cette edo est : $$
Y(y)= C_1 \cosh\Big(\dfrac{n\pi}{a}y\Big) + C_2 \sinh\Big(\dfrac{n\pi}{a}y\Big).
$$ Je ne comprends pas d'où viennent le sinus hyperbolique et le cosinus hyperbolique, comment on arrive à cette formule ?
Merci par avance.
on considère l'équation du second ordre $$
Y''(y) - \dfrac{n^2 \pi^2}{a^2}Y(y)=0,
$$ où $a$ est une constante donnée et $n \in \N^\star$.
Je lis que la solution générale de cette edo est : $$
Y(y)= C_1 \cosh\Big(\dfrac{n\pi}{a}y\Big) + C_2 \sinh\Big(\dfrac{n\pi}{a}y\Big).
$$ Je ne comprends pas d'où viennent le sinus hyperbolique et le cosinus hyperbolique, comment on arrive à cette formule ?
Merci par avance.
Réponses
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Bonjour
Une idée , oubli le résultat et commence par résoudre l’équation $$y''-\alpha y=0$$Le 😄 Farceur -
Évident avec les formules qui expriment $\cosh$ et $\sinh$ en fonction de $\exp$ et $\overline{\exp}:y\mapsto\exp(-y)$ et inversement : pour tout $y$, \[
\begin{cases}\cosh y=\frac12\exp y+\frac12\overline\exp y\\\sinh y=\frac12\exp y-\frac12\overline\exp y\end{cases}\quad\text{et}\quad
\begin{cases}\exp(y)=\cosh y+\sinh y\\\overline\exp(y)=\cosh y-\sinh y.\end{cases}\] En termes plus élaborés, l'espace engendré par $(\exp,\overline\exp)$ est aussi l'espace engendré par $(\cosh,\sinh)$. -
Justement, je sais résoudre l'édo $y''- \alpha y$ ($\alpha >0$) de la manière suivante: on pose $y(y)= \exp(ry)$ et en injectant dans l'edo, on obtient l'équation algébrique $r^2= \alpha$ qui implique qu'on a deux racines : $r_1=\sqrt{\alpha}$ et $r_2=-\sqrt{\alpha}$ ainsi la solution générale est $$
y(y)= c_1 \exp(-\sqrt{\alpha}) + c_2 \exp(\sqrt{\alpha}).
$$ C'est bon ainsi ?
Puis je ne sais pas très bien comment passer proprement à $\cosh$ et $\sinh$ au lieu de $\exp(\sqrt{\alpha})$ et $\exp(-\sqrt{\alpha})$ avec les formules de Math Coss.
Merci de m'aider sur ce point. -
Bien. Maintenant tu lis Math CossLe 😄 Farceur
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Je pense qu'on utilise uniquement le fait que l'espace engendré par $(\exp, \overline{\exp})$ est $(\cosh,\sinh)$ donc on remplace directement $\overline{\exp}$ par $\cosh$ et $\exp$ par $\sinh$. C'est ok ?
-
Pourquoi ce ? à la fin. as-tu besoin d'une confirmation?Le 😄 Farceur
-
Non c'est ok. J'ai une autre question. Je n'arrête pas de me creuser la tête mais rien.
On a $$
u(x,y)= c_0 y + \sum_{n=1}^{+\infty} c_n \sinh\Big(\dfrac{n \pi}{a}y\Big) \cos\Big(\dfrac{n \pi}{a}x\Big),\quad 0 < x < a,\ 0<y<b.
$$ la condition $u(x,b)= f(x)$ (où $f$ est une fonction assez régulière), nous donne $$
u(x,b)= f(x)= c_ 0 +\sum_{n=}^{\infty} c_n \sinh\Big(\dfrac{n \pi}{a}b\Big) \cos\Big(\dfrac{n \pi}{a} x\Big).
$$ Jusque là tout va bien. L'objectif est de trouver les coefficients $c_0$ et $c_n$. Je lis qu'en utilisant les séries de Fourier, on obtient que $$
c_0= \dfrac{1}{ab} \displaystyle\int_0^a f(x) dx
$$ Comment on arrive à ce résultat ?:-S
Merci par avance. -
Tu dis :Jusque là tout va bien
moi je vois déjà deux problèmesLe 😄 Farceur -
supp
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