‹ Théorie des équations aux dérivées partielles du premier ordreChapitre 52 sur 77 · Exemple (*). Soit l'équation · texte numérisé non relu

Exemple (*). Soit l'équation

ce d' />, -H (ôjj H- 2a?,) p, 4- (4iFj -t- Sxs) pg-t- [a;, -H a^s (p.— Ps)] P5-+- -^-^ = 0 .

Pi

(*) Nous l'empruntons à Isschesetskt, no89, pp. 116-121. Graisdobge, n" 71, pp. 70-73, en donne un autre, emprunté à Aipèbe , que la méthode de Jacobi permet d'intégrer très-simplement.

( 170 ) i° Il faut trouver d'abord une intégrale de

(Pi — 'Pu) représentant le premier membre de l'équation donnée. Le système auxiliaire correspondant est :

dXs dp^ dp^ dPi dps

dXi

dx^

Ht,

On

en

tire

Sps rîXt ^Xs

dx^ __d (Pa — ?>5) 1 ~ Pî — Ps

et par suite on peut prendre l'intégrale de cette équation pour f^, c'est-à-dire poser :

On tire de là, la valeur de pa; et on la substitue dans /?,. On ;i ainsi

Pi - '/'lî = Pi -+- {^x^ + SiCs) (pj -+- a^e-^i) -f- {Ax^ -t- Sa;,) p,

-♦- [x^ -H ajjaje-^'i] Pj + -^-^ ; Pj — -^^j = P2 — Ps — «ae-'^' • P4

2" Il faudra trouver une solution commune des équations

On obtient une intégrale de la seconde équation en cherchant une solution d'un système contenant l'équation

ou

dx^

dPz

Ja?3

dx^

dp^

On pourra donc poser, puisque p^ = constante est l'intégrale de cette dernière,

On aura ensuite :

^* = - (Pi — -^lî , Pî) = - 2 (Ps + Oje-'i) — 5ps = — 76j — SOjC-'i .

La suite des fonctions 4 s'arrête ici. II faut maintenant chercher une intégrale de

■ T~ "■ — "ôi — 20,6-'' ' et ce sera ^5. On trouve :

/s = ( ^1 -•- - «je-»» j e'x, __ I p ^ fï^e-n | gTi, ^^

On tire des résultats précédents :

Ps — -^33 = Pa -»- r o»e-'i — a^T^, o

Pi - -^iS = Pï - - «2^-'' - «36" ''S O

Pi — -^13 = Pi -+- etc.

3" On considère ensuite les équations

(Pi -^13, A) =0, (P,--^,3./"«)=0, {p,-^33,/-,) = 0.

La dernière a pour solution 0, =p^= constante, qui satisfait ('gaiement à la seconde. Ensuite :

6« = (9i,Pi-<?'is)=-P5,

9»= (0„ Px - •;'„) = - a,e-«ie, + -i.

Cela conduit, par la méthode générale, à

D'où

Pi — 'Pu ~P4~ Psate-oi"'"'^ Ps ~ 'Psi = etc.

Pi ~ 'Psti = etc .

Pi — "^14 = etc.

4" La dernière des équations :

a pour solution e, =p«= constante, qui satisfait à la seconde ef a la troisième, et donne

^2 = (^1 , Pi — 'Pu) = — aje-^i^i e"î~'''e

On trouve alors :

et

5° On exprimera p„ p„ j»,, p^ en fonction des x seuls et des constantes. En intégrant l'expression

Pid^i + P^dx^ ■+- p^ix^ -t- p^(lx^ -t- /î^da^^ ,

on trouvera enfin :

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