Équation différentielle non linéaire
Bonsoir,
Je vous soumets un problème posé à l'oral de Centrale l'an dernier.
On s'intéresse au problème de Cauchy $(E)$ : $\begin{cases} y\,{'}(t)=y^{2}(t)+y(t)+t^{2} \\ y(0)=0 \end{cases}$.
On montre facilement qu'il existe une unique solution maximale $y_{1}$ de $(E)$ définie sur un intervalle $I$, que cette solution est strictement positive sur $I \cap \mathbb{R}_{+}^{*}$ puis que pour tout couple $(x_{0},x)$ de $I \cap \mathbb{R}_{+}^{*}$ (avec $x_{0}<x$), on a : $\displaystyle \int_{x_{0}}^{x} \frac{y_{1}{'}(t)}{y_{1}^{\,2}(t)} dt \geq x-x_{0}$.
En revanche, l'énoncé demande d'en déduire que l'intervalle $I$ n'est pas borné à droite.
Et là, je ne vois pas du tout comment faire !
Est-ce que quelqu'un aurait une piste à me proposer ?
Bonne soirée,
$\alpha$-Nico
Je vous soumets un problème posé à l'oral de Centrale l'an dernier.
On s'intéresse au problème de Cauchy $(E)$ : $\begin{cases} y\,{'}(t)=y^{2}(t)+y(t)+t^{2} \\ y(0)=0 \end{cases}$.
On montre facilement qu'il existe une unique solution maximale $y_{1}$ de $(E)$ définie sur un intervalle $I$, que cette solution est strictement positive sur $I \cap \mathbb{R}_{+}^{*}$ puis que pour tout couple $(x_{0},x)$ de $I \cap \mathbb{R}_{+}^{*}$ (avec $x_{0}<x$), on a : $\displaystyle \int_{x_{0}}^{x} \frac{y_{1}{'}(t)}{y_{1}^{\,2}(t)} dt \geq x-x_{0}$.
En revanche, l'énoncé demande d'en déduire que l'intervalle $I$ n'est pas borné à droite.
Et là, je ne vois pas du tout comment faire !
Est-ce que quelqu'un aurait une piste à me proposer ?
Bonne soirée,
$\alpha$-Nico
Réponses
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Salut,
Je n'ai pas mené les calculs mais à vue d'oeil $$\int_{x_{0}}^{x} \frac{y_{1}{'}(t)}{y_{1}^{\,2}(t)} dt= -\frac{1}{y_1(x)}+\frac{1}{y_1(x_0)}$$ et ton inégalité doit te permettre d'obtenir une estimation a priori de $y_1$.
Ensuite tu sais que si $\beta$ la borne supérieure de $I$ est finie alors $|y_1(x)| \rightarrow \infty$ lorsque $x \rightarrow \beta$.
Cordialement
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Bonjour!
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