Wronskien

Bonjour
j'ai l'exercice suivant:
Soient $y_1$ et $y_2$ deux solutions linéairement indépendantes de l'équation
$$
(P(x) y')' +q(x) y=0
$$
sur l'intervalle $[a,b]$ avec $P(x) > 0$.
1. Montrer que $y_1$ et $y_2$ ne s'annulent pas en même temps.
2. Montrer que si $y_1$ et $y_2$ sont des solutions non triviales et linéairement dépendantes, alors elles s'annulent en même temps.

Voici ma solution:
1. Par l'absurde, on suppose que $y_1$ et $y_2$ s'annulent en même temps. Ce qui veut dire qu'il existe $x_0 \in [a,b]$ tel que $y_1(x_0)= y_2(x_0)=0$. Donc on a $W[y_1,y_2](x_0)= y_1(x_0) y_2'(x_0)-y_2(x_0) y_1'(x_0)=0$ ce qui contredit le fait que $y_1$ et $y_2$ soient linéairement indépendant.

2. On suppose que $y_1,y_2 \neq 0$. $y_1$ et $y_2$ sont linéairement dépendant veut dire qu'il existe $x_0 \in [a,b]$ telle que $W[y_1,y_2](x_0)= 0$. C'est à dire que $y_1(x_0) y_2'(x_0) - y_2(x_0) y_1'(x_0)=0$. Donc $y_1(x_0) y_2'(x_0)= y_2(x_0) y_1(x_0)=0$.

J'ai un petit doute: si $y_1$ et $y_2$ sont linéairement dépendent alors le Wroksien est nul quelque soit $x$, ou bien il existe un $x_0$ pour lequel le Wronksien est nul?

Cordialement

Réponses

  • Bonjour,

    Si les fonctions sont linéairement dépendantes sur un intervalle (attention, pas en un point : $x \mapsto x$ et $x \mapsto x^{2}$ sont linéairement indépendantes, mais s'annulent toutes les deux en zéro) alors le wronskien est nul sur cet espace de définition.

    J'ai l'impression que tu passes sous tapis la définition et les propriétés utiles du wronskien et que tu prends pas mal de raccourcis (par exemple, où l'hypothèse $P>0$ intervient-elle ?). En tout cas, les explications ne me semblent pas évidentes, et le fait que tu poses la question me laisse penser que pour toi aussi c'est un peu rapide ...
    Je pense que tu peux réutiliser les résultats du wronskien d'un de tes posts récents pour voir qu'il satisfait une équation différentielle linéaire particulière. Celà te permettra de conclure efficacement (en utilisant l'unicité des solutions de son problème de Cauchy) selon que les solutions sont indépendantes ou non.
  • Comment utiliser le fait que $y_1$ et $y_2$ sont solutions de l'edo pour répondre à a question 2 de mon post 1? S'il vous plaît.
  • Bonjour
    Il serait bien, pour être convaincu, que tu calcules le Wronskien de 2 solutions quelconques $y_1$ et $y_2$ en fonction de p(x). Alors la conclusion deviendra évidente.
     
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