‹ Théorie des équations aux dérivées partielles du premier ordreChapitre 59 sur 77 · CC- o · texte numérisé non relu

CC- o

Pi —

Xi 1

Pz = -

XiXg XiX^

Les équations auxiliaires

(Pi-^,/')=o, {p,-'p,,n=o, (p,-^3,/')=o,

sont:

^f x: Sf xl Sf

Sx^ 20;, J~a;4 23;^ t^p^ ' , Sf x^x^ Sf x^x^ Sf

Sx^ x^Xi SXi x^xl Spi

La seconde de ces équations admet la solution.

e, z=: p^Xi .

En substituant cette valeur dans le premier membre de la troisième équation à la place de /", on trouve une autre solution :

Sa^ja^s 6s = T{XiPi — \).

( 203 ) Faisant la même chose avec e^, on trouve une troisième solution

Une fonction 9 (X3, 61,^2) sera aussi une solution de la seconde équation; pour satisfaire à la troisième, il faudra que l'on ait :

df) de de de de de &,

\ ô, H 9î = 0 OU -—4 6jH-- ^ = 0.

d^s dOj de, doTs d6i de, Xj

Cette équation a pour solution :

e' =^ = e ^fti^fPini)

On trouve une autre solution commune, en portant cette valeur B\ dans la première des équations auxiliaires. Il vient Bl = ^\ : x,. Une fonction e(x,,e',) sera une solution des trois équations, si l'on a :

db de e; Donc enfin la solution commune sera

On trouve alors :

p, = — ax!, Pj = \-ax\, Ps= — âcuTi^s, p4= nâoaîja;,,

3 = 16 -H a (XjX* — XiX\) -4- la:,a;4,

Méthode de Boole. Soit z = 0 , la solution commune des équa-

lions données. On aura, d'après la transformation du î\° 2, au lieu des équations données, en faisant v = x^,

^ „dz dz dz

^ * dxi " *dXi ' '^dXs

dz dz dz

k^z='2x2- a;4— --t-aîs-— =0,

dx^ dXf dXs

^ dz dz dz

AjS ^ X^X^ -— H XlX^X^ — V- XiX^Xg - = U.

ax^ dXf dXr,

La première de ces équations a pour solutions :

Mj = , U^ = (Tj , Wj = iTj , M^ =

Prenons pour nouvelles variables «j, Uy, u^, Wj, Ui, et le système se réduira aux deux équations :

dz dz . dz dz dz

(A^a;,) -— -I- (A^Mi) -— -t- (AjUj) -— -t- (A^Mj) -— -t- (Ajî*^) -7— = ^dx^ du^ du^ ««3 du^

dz dz , dz ,^ dz dz

(K^i) -r- + (A3W1 -T- -H (Astg ■— + (A3M3) -— -4- (A3M,) -r- = 0 diCj dUi oMj a«s a»«

Mais on a :

AgO;, ^0, Ajî<i=:2wi, k.^u^-=^x^, AjU3 = 0, AjM^zt: — 2«4, Asa;i = 0, A3Ut = 0, A3M2 = 0, A3M3 = a'aa;*, AjM^^O.

Le système devient donc :

dz dz dz du

i<i ha;j w^— — =0, — = 0.

dUi dajj aw4 da^j

On trouve comme solutions distinctes de la première, les fonctions

^ Wl

Zi ' Zj ^2^4,

qui satisfont aussi à la seconde. Il en sera de même de

-^ = F(x,Ut),

Xa

qui donne l'intégrale la plus générale du système des équations données , savoir :

ajj ou V = x^Xi F {x^x\ — XiXl).

Ce résultat s'accorde avec celui qui est donné par la méthode générale (*).

(*) Collet (Annales de l'école nom., p. b7) traite encore les exemples suivants :

Intégrale générale :

z = F (x\ + x\-\-xl-\-x\, a-,Xj + x^x^).

dz dz dz dz

2» X, x^- hx^- x^~— = 0,

dXj dx^ dxj dXi

dz dz dz dz

^3 3 — ^^*Z ^iZ .Tj— - = 0.

dxi dXi dxg dXi

Intégrale générale :

[x\^xl){x\ + x\],-^ ^ .

Imschesetsky, u» 108 , p. 138-141 , traite les équations suivantes :

Pj -\-{x^-^x^x^+x^x^)p^ + (x^+x.^ — ^x^)p^ = (i, Pi + {X iX^Xt +Xi— x^x^) p, + [x^x^ - x^)p,=0,

dont l'intégrale générale est

Graisdorge, n° 84, pp. 85-87 , donne l'exemple suivant :

^iPt +x\Ps = 0, x*p, — axjps + (xlx^ — 2Xs) pa — iXiX^pt = 0.

Intégrale complète :

2z 4- ax\x^ — axl +6 = 0.

Il donne aussi, n<> 85, pp. 87-89, l'exemple d'IascHBHETSKv.

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