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Analyse complexe

Posté par
fusionfroide
11-06-07 à 23:26

Salut

Peut-on calculer 4$\rm \Bigint_0^{\infty} (\frac{ln(1+x^2)}{x})^3dx par l'analyse complexe ?

Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 14:17

Bonjour fusionfroide

Première idée sans garantie. Essaye un circuit formé d'un petit arc de cercle autour de 0, un grand arc de cercle et des droites une au dessus de l'axe positif et l'autre au-dessous (une espèce de pacman) Dans le domaine tu auras les pôles i et -i, quand le petit rayon tend vers 0 le résidu en 0 apparaitra, l'intégrale sur le grand cercle devrait tendre vers 0 et en fermant la bouche du pacman, ça tendra vers ce qu'il faut, une fois avec +, l'autre fois avec - mais aussi avec un coéfficient qui apparait à cause du choix de la détermination du log (arg tendant vers 0 au-dessus et vers 2 au-dessous). Ce n'est pas très clair, mais j'espère que tu feras un peu de télépathie...

Bravo pour tes partiels!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 14:28

Bonjour

Camélia > i et -i ne sont pas des poles. De plus, 0 n'est pas non plus un pole (car la fonction est prolongeable par continuité en 0).

Kaiser

Posté par
Camélia Correcteur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 14:32

Salut kaiser

Pour 0 tu as raison. Quant à i et -i ce sont quand même des points singuliers, non? De toute façon j'ai bien dit que ce n'était qu'une idée...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 14:38

Citation :
Quant à i et -i ce sont quand même des points singuliers, non?


ce sont bien des points à problème mais ce ne sont pas des poles à cause du log.
Si jamais ce sont des pole, alors cela veut dire que 0 est un pole du log (ou plutôt une détermination) et donc il existerait un entier naturel n tel que \Large{z^{n}\log(z)} ait une limite finie en 0. En particulier, le log se prolongerait en une fonction holomorphe autour de 0 (disons un disque ouvert privé de 0), ce qui est absurde.


Citation :
De toute façon j'ai bien dit que ce n'était qu'une idée...


Je le sais bien, ce n'était pas un reproche tout de même ! Au moins, tu en as eu une.

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Analyse complexe 12-06-07 à 19:12

Salut vous deux

DOnc finalement sur quel domaine faut-il intégrer ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 19:18

Pour l'instant, pas la moindre idée.

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Analyse complexe 12-06-07 à 19:19

ok merci kaiser !

Tu peux jeter les deux yeux sur ce fil ? merci

Intégrale

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 19:21

Justement, j'étais en train (et je pense avoir trouvé une piste).

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 12-06-07 à 19:55

non, laisse tomber (non seulement, ce que j'ai fait est trop compliqué, mais en plus, je n'aboutis pas).

Kaiser

Posté par
Camélia Correcteur
re : Analyse complexe 13-06-07 à 14:50

Rebonjour

Désolée pour hier, d'abord j'ai dit des bêtises, ensuite j'ai abandonné au milieu de la discussion... obligations domestiques!


J'y réfléchirai avant d'écrire d'autres bêtises!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Analyse complexe 13-06-07 à 19:49

En ce qui me concerne, pas de problème, camélia !

Kaiser

Posté par
Camélia Correcteur
re : Analyse complexe 15-06-07 à 14:17

Je ne sais pas faire!
J'ai un exemple qui fait intervenir ln(1+x2) mais je n'ai pas réussi à le transposerau cas d'ici. Comme il est joli et en espérant que ça puisse inspirer quelqu'un, je le mets.

\Large \int_0^{+\infty} \frac{\ln(1+x^2)}{1+x^2}\ dx

Pour faire le calcul: intégrer la fonction

\Large f(z)=\frac{i+z}{1+z^2}

sur le domaine limité pour R>1 par le segment [-R,R] et le demi-cercle de rayon R du demi-plan supérieur, en choisissant les arguments dans ]-/2, 3/2[

Posté par
JJa
re : Analyse complexe 15-06-07 à 17:39

Bonjour,

par une approche disons "classique" : changements de variable, développement en série, on trouve le résultat :
= 3 zeta(3)
Par contre, en analyse complexe, au premier abord je ne vois pas comment s'y prendre pour trouver un contour idoine. Mais je pense que de toute façon, ce ne devrait pas être simple car on devrait être conduit à la même série infinie qui définit la fonction zeta.

Analyse complexe



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