Solver d'équations différentiels + Laplace v. 2,06

 

Auteur : Lars Frederiksen
Syntaxe : Regarder le descriptif ...
Nécessite :

Tous les fichiers produits par le *.xxg

 

Le groupe intègre des programmes et des fonctions :

Install

Prépare les programmes pour les archiver et archiver.

Langage

Adapte les programmes aux applications de langues (v>=2.03)

Aide

Aide en ligne aux programmes.

SlvD

Solver d'équation.

Chk

Vérification des résultats de SlvD.

Menu()

Menu fait sur commande d'aide.

SimultD

Solver pour système d'équations.

Laplace

Transformations de Laplace

iLaplace

Transformations inverse de Laplace.

D'autres fichiers dans le module sont tous des fonctions ou des données de sous-marin pour des fonctions ci-dessus.

Archivage sur TI-89 et TI-92+

Install

Toutes les variables peuvent être archivées sur le TI-89 et le TI-92+. Les fonctions et les programmes peuvent également être archivés, mais seulement après qu'elles aient été utilisées une fois chacune. (on pourra s'aider de la revue TIMag numéro 16 qui explique comment optimiser la vitesse des programmes).

Si les programmes n'ont pas été exécutés avant l'archivage, la calculatrice doit les compiler chaque fois qu'ils sont utilisés, ceci ralentira le temps d'exécution des programmes.

Le programme d'installation exécutera ces préparations à l'archivage. Exécutez juste dif\install(). Le programme d'installation "install() " et le programme secondaire " archiv() " peuvent être effacés après installation.

Localisation sous AMS >=2,03

Syntaxe: Langage()

Ces programmes fonctionneront sous toutes les localisations de langage, mais chaque fois que le langage a été changé le programme Language() doit être exécuté.

Aide

Syntaxe: Help()

Touches à utiliser pour la navigation :

Functions in help

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Solver d'équations

SlvD

Ce solver trouvera la solution de la plupart des équations.

Les méthodes que le programme utilise peuvent fondamentalement être fractionnées dans deux types:

NOTE : Les TI-89/TI-92+ peuvent résoudre, à l'aide de la fonction intégrée DESOLVE les équations d'ordre <3.

Syntaxe pour le solver:

SlvD(equation, variable indépendante, variable dépendante)

SlvD({equation, t0, y(t0), y’’(t0), y’’(t0), y’’’(t0), variable indépendante, variable dépendante)

La première syntaxe (pas de conditions initiales) aménera à un résultat intégrant les constantes cc1 à cc9.

Syntaxe à respecter pour la saisie :

Exemple où le nom de fonction est y:

y est écrit " y "

le y est écrit " #dy " ou " #dy1 "

le y’’ est écrit " #dy2 "

le y’’’ est écrit " #dy3 "

le y''''''''' de y est écrit " dy9 "

Conditions initiales

t0 est le moment initial pour toutes les conditions

y(t0) est le résultat si la solution est évaluée à partir de t0

y(t0) est le résultat si la solution est différenciée et évaluée à partir de t0

...

Exemples de résolutions d'équations sans conditions initiales.

Exemple 1: solution d'une première équation linéaire d'ordre 1.

Sur la ligne de commande écrire:

slvd(dy+sin(t)*y=t^2,t,y)

Résultat sur l'écran :

cc1 est une constante arbitraire.

Exemple 2: Equation linéaire et non-homogène d'order 3.

Sur la ligne de commande écrire:

slvd(dy3+dy2+dy+y=tan(t),t,y)

Résultat sur l'écran :

Exemple 3: solutions générales aux équations linéaires et non-homogènes du second degré.

Sur la ligne de commande écrire:

slvd(dy2+a*dy+b*y=r(x),x,y)

Résultat:

Exemples de résolution des équations avec l'état initial.

Exemple 1: équation séparable

Sur la ligne de commande écrire:

slvd({y*t*dy+Ö (y)=0,5,3}, t, y)

Résultat sur l'écran :

Exemple 2: équation linéaire de troisième commande

Sur la ligne de commande écrire:

slvd({dy3+12*dy2+36*dy=0 0, 3, 1, -7 }, t, y)

Résultat:

Vérifier les solutions de SlvD

Chk

Vérifie les solutions de SlvD en les insérant dans l'équation initiale. Elle peut seulement vérifier une solution, si elle peut isoler la variable dépendente. S' il y a plus d'une solution, alors Chk vérifiera seulement la première solution qu'il trouve.

Cette fonction peut contrôler beaucoup de solutions, mais pas toutes. La solution peut être trop complexe pour qu'il soit possible d'isoler la variable dépendente, ou bien les solutions peuvent être trop grandes et la calculatrice manquer de mémoire en essayant d'insérer la solution dans l'équation. Dans le cas complexe la seule solution pour contrôler le résultat peut être d'essayer manuellement d'isoler la variable dépendente et d'insérer la solution trouvée dans à l'équation. Dans le cas où la solution est trop grande pour que la calculatrice la manipule il peut être nécessaire d'utiliser un logiciel en version PC.

Syntaxe:

Chk(equation, variable indépendante, variable dépendante, solution de SlvD)

Chk({equation, t0, y(t0), y'(t0)... }, variable indépendante, variable dépendante, solution de SlvD )

 

Solver de systèmes d'équations.

SimultD

Résoud un système d'équations différentielles. Le Principe de cette fonction est qu'elle transformera d'abord les équations dans le domaine de Laplace et ensuite résoudra les équations comme système des équations linéaires, puis transformera les solutions dans le dommaine u temps (voir Laplace/iLaplace pour de plus amples informations au sujet des transformations de Laplace).

Il y a très peu de règles à respecter quand vous utilisez SimultD.

D'abord, il doit y a un nombre égal d'équations et de variables inconnues. En second lieu, la variable doit être une fonction du type f(var). Les équations n'ont pas besoin d'être de même ordre. En Principe SimultD peut résoudre n'importe quel nombre d'équations différentielles simultanées à ordre quelquonque. La seule limitation est la taille de la mémoire de la calculatrice (si c'est une solution très complexe, elle peut manquer de mémoire).

Quelques noms de variables sont réservées pour le programme et ne doivent pas être utilisées dans les équations ou les conditions initiales: ' s' et toutes les constantes avec deux caractères ou plus commençant par les lettres grecques. Delta pour les fonctions de dirac peut être utilisé dans vos équations (voir la documentation sur les transformées de Laplace)

Syntaxe:

SimultD([equation1;equation2;... ], [f1(var),f1(0),f1'(0),.. ; f2(var), f2(0),f2'(0),..;f3(var).. ])

Exemple 1:

Résoudre pour t>=0 ce système d'équations.

Conditions initiales : x=2 et y=1 à t=0

Enregistrer d'abord les équations dans une variable:

[ #d(x(t),t)+d(y(t),t)+5*x(t)+3*y(t)=e^(-t); #2*d(x(t),t)+d(y(t),t)+x(t)+y(t)=3 ] - #>m1

Résultat:

Pour résoudre les équations :

SimultD(m1, [ x(t),2;y(t),1 ])

Résultat sur l'écran :

Transformées de Laplace

Laplace

Fonction qui exécutera la transformation de Laplace.

Quelques noms de variables sont réservées pour le programme et ne doivent pas être utilisées dans les équations ou les conditions initiales: ' s' et toutes les constantes avec deux caractères ou plus commençant par les lettres grecques. Delta pour les fonctions de dirac peut être utilisé dans vos équations (voir la documentation sur les transformées de Laplace)

Syntaxe: Laplace(f(var), var)

f(var)

Toute expression ayant une transformée.

var

Est le nom de la variable par rapport à laquelle on transforme. Habituellement' t '.

 

Transformations spéciales :

Fonction unité :

Laplace(u(t - a),t) = e^(-a*s)/s

Pic de Dirac :

Laplace(d (t - a),t) = e^(-a*s)

Fonctions et dérivées de fonctions :

Laplace(d(f(t - a),t,2),t) = s^2*f(s)-s*f0-f1

 

Exemple 1: Trouver la transformée de Laplace de sin(t)^2

Laplace(sin(t)^2,t)

Résultat :

Exemple 2: Trouver la transformée de Laplace de cos(t)*u(t-4)

Laplace(cos(t)*u(t-4),t)

Résultat :

Transformées inverses de Laplace.

iLaplace

Fonction qui exécutera la transformation inverse de Laplace.

Quelques noms de variables sont réservées pour le programme et ne doivent pas être utilisées dans les équations ou les conditions initiales: ' s' et toutes les constantes avec deux caractères ou plus commençant par les lettres grecques. Delta pour les fonctions de dirac peut être utilisé dans vos équations (voir la documentation sur les transformées de Laplace)

La fonction décrite est téléchargeable via SOLVD est une fonction "allégée" adaptée à SolvD. Pour effectuer réellment des transformées inverses, meri de charger le pack des transformées disponible sur ce site !

Syntaxe: iLaplace(F(var), var):

F(var)

Toute expression ayant une transformée.

var

Est le nom de la variable par rapport à laquelle on transforme. Habituellement' t '.

Cette fonction ne peut pas transformer des intégrales.

Transformées spéciales :

ilaplace peut transformer toutes les fonctions, qui n'ont pas un point allant lencontre l'infini. Le résultat de la transformation sera erroné, si la fonction n'obéit pas cette règle.

Exemples de fonction spéciale, qui peuvent être transformés:

sin(f(s))/g(s) (le sinus fait dans aucun point va à lencontre l'infini)

cos(f(s))/g(s)

exp(s^n)/g(s) où n={1,2,3,4.... }

...

Exemples de fonction spéciale, qui ne peuvent pas être transformés:

tan(f(s))/g(s) (limit(tan(f(s)),f(s),pi/2+n*2pi)=infinity)

arctan(f(s))/g(s)

ln(f(s))/g(s)

exp(1/s^n)/g(s)

...

Exemple 1:

iLaplace(b/((s+a)^2+b^2),s)

Le résultat :

 

Exemple 2 :

Écrire :

iLaplace(e^(s^2)/(s+5)^2,s)

Le résultat :

A propos des différents fichiers ...

Ces programmes sont grands et si vous n'avez pas besoin de tous, un certain espace peut être gagné en effaçant certains des fichiers. La liste suivante indique quels fichiers sont employés par les différentes fonctions:

Fonction /

Programme

Files

SlvD

slvd, nlin1,xfml2, prefix

SlvD

slvd,prefix,nlin2,xfml,xeul,int1,xfun1,xfun2,xfun3,xnum, xnum1

Laplace

laplace, lapsub

iLaplace

ilaplace,int1, xfun1,xfun2,xfun3,xnum

SimultD

simultd, laplace, lapsub, ilaplace, int1, xfun1,xfun2,xfun3,xnum

help

help,hlp

Chk

chk

Install

install, archiv