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Niveau Licence Maths 1e ann
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Intégration sur un chemin complexe

Posté par
Skops
01-10-09 à 22:53

Bonsoir,

Soit 4$\Gamma (R), la courbe de Jordan constitué de l'intervalle [-R;R] avec R>1 sur l'axe réel et la demi circonférence de centre 0 et de rayon R dans le demi-plan imaginaire positif.

Calculer 4$I=\int_{\Gamma(R)}\frac{dz}{1+z^2^}

- 4$f(z)=\frac{dz}{1+z^2^} est analytique dans C privée de i et -i
- Un paramétrage de la courbe de Jordan est 4$z_1(t)=Rt pour 4$t\in[-1;1] et 4$z_2(t)=Re^{it} pour 4$t\in[0;\pi].

Et après, je vois plus vraiment comment faire...

Auriez vous une indication s'il vous plait ?

Merci

Skops

Posté par
LeHibou
re : Intégration sur un chemin complexe 01-10-09 à 23:01

Bonsoir,

Est-ce qu'on te demande de calculer explicitement les diverses parties de l'intégrale sur le chemin, ou ne serait-ce pas plutôt un cas d'application du théorème des résidus ?

Posté par
Skops
re : Intégration sur un chemin complexe 01-10-09 à 23:09

On me demande de calculer ^^
Et si on peut faire autrement que par les résidus, j'aimerais bien

Skops

Posté par
LeHibou
re : Intégration sur un chemin complexe 01-10-09 à 23:32

Pour commencer, la partie sur l'axe réel ne pose pas de problème, on connaît les primitives de 1/(1+x²)...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 15:48

Bonjour

Alors, sur le demicercle:

\Bigint_0^\pi\frac{Rie^{it}dt}{1+e^{2it}}=\Bigint_0^\pi\frac{Ridt}{2\cos(t)}

... et ça, ça doit se faire...

Posté par
LeHibou
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 15:55

-> Camélia, j'étais parti aussi comme ça, mais le dénominateur, en fait ce n'est pas 1+exp(2it), mais 1+R²exp(2it), ce qui complique singulièrement les choses... Ou alors j'ai raté une étape ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 15:58

Zut! Tu as raison! je réfléchis encore un peu, mais je pense que c'est une histoire de résidus, qui marchent très bien!

Posté par
LeHibou
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 17:01

Ben oui, c'est ce que je suggérais au début, mais Skops avait l'air de tenir à son intégration "a la mano"... Peut-être qu'il n'a pas correctement interprété le souhait de son prof, ou que le prof n'a pas été assez clair

Posté par
kybjm
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 20:16

Si R est un réel de ]1,+infini[,pour tout t réel 1+R²exp(2it) est non nul et on a :
    exp(it)/(1+R²exp(2it)) = (exp(it)+R²exp(-it))/(1+ R4 + 2R²cos(4t))

On est donc amené à ''calculer'' les intégrales de 0 à Pi de cos(t)/(1+ R4 + 2R²cos(4t))et de
sin(t)/(1+ R4 + 2R²cos(4it))

Cela doit pouvoir se ramener à un calcul d'intégrales de fractions rationnelles

Posté par
LeHibou
re : Intégration sur un chemin complexe 02-10-09 à 23:11

C'est plutôt bien vu...



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