théorème de Cauchy Lipshitz

Bonsoir

J'ai un problème pour comprendre la démonstration :

L'unicité de la solution est sur $[t_0, t_0 + \delta]$. Grâce aux conditions initiales on peut poser $\int_{t_0}^{t_0+\delta}\,||f(\tau,x_0)|| + g(\tau)r d\tau < r $.

En plus de la norme de la topologie de la convergence uniforme on pose comme norme équivalente $||u||' = \max || e^{-a G(t)} u(t)||$ où $G(t) = \int_{t_0}^{t} g(\tau)\,d\tau $.
De plus on pose $Tu(t) = x_0 + \int_{t_0}^{t}\,f\big(\tau,u(\tau)\big)\,d\tau $.

Voilà je ne comprends pas pourquoi $|| f\big(\tau,u(\tau)\big)|| \le ||f(\tau,x_0)|| +g(\tau)r$ et $||e^{-a G(t)}(Tu(t) - Tv(t)|| \le \int_{t_0}^{t}\,g(\tau)e^{a(G(\tau)-G(t))}\,d\tau\times \|u-v\|' $.

Je souhaiterais aussi avoir des précisions sur les solutions maximales. Une solution maximale d'un problème de Cauchy va d'un intervalle ouvert du type $]a,b[,\ a,b \in E\timesE $. Mais si $\|f(t,x)\| \le a(t)\|x\| + b(t)$ où $a$ et $b$ localement intégrables pour vérifier l'existence locale du théorème de Cauchy alors l'intervalle de la solution maximale est tout $\mathcal{I}$ sachant que $f : \mathcal{I} \times E \to E$


[Pour LaTeX, il faut encadrer les expressions mathématiques par des \$.]
[Augustin Cauchy (1789-1857) et Rudolf Lipschitz (1832-1903) méritent tous deux une majuscule. ;) AD]

Réponses

  • Si tu ne précises pas tes notations, lesquelles ne sont pas universelles (qui sont $f$, $g$, $a$, $a$, $b$, $a(t)$, $b(t)$, avec plusieurs occurrences des lettres $a$ et $b$ ayant des sens manifestement différents ?), il est impossible de te répondre.
  • Désolé mais je galère a écrire en langage tex (je débute je remercie d'ailleurs la personne qui m'a corrigé hier).
    [Eric et AD à ton service ;) AD]

    $a$ est un paramètre $> 0$ qu'on cherche à déterminer pour pouvoir appliquer le théorème du point fixe. Ce n'est pas du tout le même que dans la seconde partie de la question qui n'a rien avoir avec mon problème sur le théorème de Cauchy. Répondez plutôt à la première partie.

    PROBLEME DE CAUCHY
    $f : \mathbf{I} \times \mathbf{E} \rightarrow \mathbf{E}$, avec $\mathbf{E}$ espace de Banach.
    $f(t,u(t)) = \dfrac{d(u(t)}{dt}$
    $u(t_0) = x_0$

    Si vous avez besoin d'autres informations dites le moi je vous les mettrai.
    Merci de votre aide d 'avance.
  • Bonjour sam314.

    voir
  • Bonjour à tous,
    Au secours AD !
    Dans le second message de sam314 il y a un nom de mathématicien très célèbre sans majuscule. :-(:S
    [C'est corrigé ;) AD]

    Qu'est qui est complet, jaune, et sans majuscule ? Un espace de bananach.
    Bien cordialement. :)
  • MERCI à toi zephir. Je suis heureux que des gens comme toi prennent le temps d'écrire des démonstrations aussi claires. Les maths paraissent plus faciles tout d'un coup et tout prend son sens.
    A bientôt.
  • Bonne nuit à tous,
    Cher AD: merci beaucoup, j'étais angoissé, je vais mieux. (:D
    Cher zephir: merci pour ton document; très intéressant pour les étudiants (y compris Agreg.) et pour les autres (les deux derniers exemples sont très intéressants).
    Bien cordialement à tous deux. :)
  • CdP a écrit:
    j'étais angoissé, je vais mieux

    Deux fois mieux ? :P
    [Ah, un gentil modérateur a effacé le doublon, ma blague tombe à l'eau.]

    Merci zephir pour ce poly fort sympathique.
  • Salut
    J'ai un problème
    on peut s'ecrit sous la forme
    (dy/dt)=f((t),y(t))
    ou f est définie sur (I *kn)
    par :
    quelque soit t appartient I : f(t,y)=Ay+B(t)

    1) Énoncer le théorème de Cauchy Lipschitz ordinaire
    2) Démontrer que (E) possède au moins une solution unique qui vérifie
    y(to)=yo homogène
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