Licence 3, Math, Equations Différentielles

F. Berthelin

Contenu du cours :

Ce cours présente les bases de la théorie des équations différentielles. Il commence par la théorie linéaire. Un résultat d'existence et d'unicité des solutions dans ce cadre est démontré. Ensuite les différentes techniques de calcul des solutions sont étudiées. En particulier le cas des systèmes linéaires, celui de l'ordre n scalaire  et celui avec des seconds membres sont traités. La description des systèmes dynamiques 2x2 linéaire est ensuite réalisée. La suite du cours  concerne la théorie non-linéaire. Un résultat d'existence et d'unicité des solutions dans ce cadre est admis. Des exemples simples de cas où la résolution explicite est possible sont étudiés. Ensuite des études qualitatives dans les autres cas sont réalisés. Tout d'abord, via le lemme de Gronwall et le Théorème des bouts. Ensuite la technique via les développements en série est étudiée. Puis des études qualitatives plus systématiques sont réalisées. Nous introduisons pour cela des outils : champ de vecteurs, intégrale première, linéarisation afin d'obtenir des portraits de phase. Finalement le cours se termine par la méthode des caractéristiques dans des cas simples afin de ramener l'étude d'équations aux dérivées partielles linéaires du premier ordre à deséquations différentielles.

  Chapitre 1: Introduction aux équations différentielles ,    1 semaine de cours et 1 semaine de Td
  Chapitre 2 : Equations différentielles linéaires ,      3 semaines de cours et  3 semaines de Td  
  Chapitre 3 : Systèmes dynamiques 2x2 linéaires,         1 semaine  de cours et 1 semaine de Td                                               
  Chapitre 4 : Equations différentielles non-linéaires,          1.5 semaines de cours et  2 semaines de Td 
  Chapitre 5 : Développements en séries des équations différentielles,      1 semaine de cours et 1 semaine de Td
  Chapitre 6 : Etudes qualitatives et portraits de phases,               3 semaines de cours et     3.5 semaines de Td
  Chapitre 7 : EDP linéaire du premier ordre,     0.5 semaine de cours et     0.5 semaine  de Td

Feuilles de Td :
  Fiche 1 : Type d'équations différentielles et Cauchy-Lipschitz linéaire
  Fiche 2 : Exponentielle de matrice et résolution de systèmes d'équations différentielles linéaires
  Fiche 3 : Systèmes linéaires et ordre n scalaire constant
  Fiche 4 : Résolution ordre n constant avec second membre
  Fiche 5 : Systèmes dynamiques 2x2 linéaires
  Fiche 6 : Exemples d'équations différentielles non-linéaires
  Fiche 7 : Lemme de Gronwall et Théorème des bouts
  Fiche 8 : Développements en séries des équations différentielles
  Fiche 9 : Champ de vecteurs, équations autonomes et intégrales premières
  Fiche 10 : Portraits de phases
  Fiche 11 : Etudes qualitatives
  Fiche 12 : Entonnoirs. Méthode des caractéristiques

La note du module se compose de
 * une partie de controle continue en TD  : 4 petites interrogations écrites de 10, 15 ou 20 minutes pendant les TD
 * un partiel : sur la première moitié du programme.
 * un partiel final : sur l'ensemble du programme.

Le calcul de la note finale se fera a priori selon :

Note finale  module = (Note interrogations écrites en TD + 2 x Note  partiel + 3 x Note partiel final) / 6.

Dates des cours et TD (sous reserve de modifications !) :

mardi 20 janvier Cours 1
mercredi 21 janvier TD 1
jeudi 22 janvier Cours 2

mardi 27 janvier Cours 3
mercredi 28 janvier  TD 2
jeudi 29 janvier TD 3

mardi 3 février Cours  4
mercredi 4 février  TD 4
jeudi 5 février TD 5

mardi 10 février Cours 5
jeudi 12 février  TD 6 (Interro 1)

lundi 16 février à 8h TD 7
mardi 17 février TD 8
mercredi 18 février  TD 9
jeudi 19 février  TD 10

Semaine du 23 février au 27 février [Pause pédagogique]

mardi 3 mars Cours 6 (Partiel)

mardi 10 mars Cours 7
jeudi 12 mars Cours 8

mardi 17 mars Cours 9
mercredi 18 mars TD 11
jeudi 19 mars  TD 12

mardi 24 mars Cours 10
mercredi 25 mars   TD 13
jeudi 26 mars  TD 14 (Interro 2)

mardi 31 mars Cours 11
mercredi 1 avril   TD 15
jeudi 2 avril TD 16

mardi 7 avril  Cours 12
mercredi 8 avril TD 17
jeudi 9 avril  TD 18 (Interro 3)

mardi 14 avril  TD 19
mercredi 15 avril  TD 20
jeudi 16 avril  TD 21

mardi 21 avril  TD 22
mercredi 22 avril  TD 23
jeudi 23 avril  TD 24 (Interro 4)


Partiel final :  ? Date à confirmer


Cours : Florent Berthelin
TD : Claire Scheid





Les groupies du lemme de Gronwall