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Niveau Licence Maths 1e ann
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Analyse complexe

Posté par
cafeadicto
07-06-10 à 18:28

Bonsoir,

je re-fais un peu d'analyse complexe de base et j'ai quelques doutes sur 2 ou 3 questions (et j'ai honte):

1) Pour \int_\gamma \frac{e^z}{z^2(z-9)^2}dz\gamma est le cercle de centre 0 et rayon 1, j'avais envie d'appliquer le théorème des résidus et de me ramener au calcul du résidus en 0. Je n'arrive pas à determiner ce dernier...

2) pour les études de convergences de séries entières \sum a_n z^n, déterminer le rayonde convergence ça va, mais pour l'etude de la convergence sur le bord du disque de convergence, je n'ai aucun souvenir... A ce sujet j'ai deux exemples sous la main : a_{2n}=(\frac{-1}{2})^n,\, a_{2n+1}=0, (R=\sqrt{2}), et, a_n=\frac{i^n}{n} (R=1).

Merci d'avance pour votre aide!!

Posté par
Narhm
re : Analyse complexe 07-06-10 à 19:36

Bonjour,

1) Il s'agit d'un calcul à faire et il y a plusieurs moyens d'y parvenir donc c'est difficile de t'aider comme ca.
Quelle a été ta méthode pour obtenir le résidu ? Et ou as-tu bloqué ?


2) On peut tout résoudre d'un coup si tu connais le comportement au bord de la série 3$ \Bigsum_{n=0}^{+\infty}\fr{z^n}{n} \ \ (*) puisque dans ton premier exemple : 3$ \Bigsum_{n=0}^{+\infty}a_nz^n=\Bigsum_{n=0}^{+\infty} (\fr{-1}{2})^nz^{2n} donc en posant z=i\sqrt{2}w avec 3$ w=\exp(i\fr{t}{2}) on retombe sur (*).
Dans ton deuxième exemple, on peut encore se ramener au cas (*) en posant z=-i\exp(it)
D'accord ?

Le comportement au bord de (*) peut se traiter via la transformation d'Abel ou un de ces lemmes disant :  toute série du type \Bigsum_{n=0}^{+\infty}a_nb_n\Bigsum_{k=0}^{n}a_k est bornée et b_n est une suite réelle décroissante vers 0 converge.

Posté par
cafeadicto
re : Analyse complexe 07-06-10 à 19:50

Merci beaucoup!!

Pour la 2, j'ai bien compris!

Pour la 1), les formules toutes faites dont je me souvient ne marchent que pour des poles d'ordre 1, j'ia donc essayé de développer en série de Laurent en écrivant le développement de l'exponentielle et effectuant la division à la main après, mais ce que j'obtiens parrait assez fauat, je trouve 11/9 comme résidus en 0, en en demandant a Maple la valeur de l'integrale j'ai 22i\pi/279, ce qui donnerait 11/279 comme résidu. En tout cas je suis intéréessé pour connaitre les différentes méthodes.

Merci encore!!

Posté par
Narhm
re : Analyse complexe 07-06-10 à 20:40

Maple ne s'est pas trompé.

Tu peux effectivement développer en série de Laurent sur la couronne A(0,9) f.
(A bien y regarder, tu n'es pas obligé de déterminer complètement la série de Laurent, mais juste voir comment obtenir le coefficient devant 1/z.)

La première question à te poser c'est : quelle est le d.e.l de 1/(z-9)^2 sur A(0,9).
Pour y répondre, tu peux constater que 3$ \fr{1}{(z-9)^2}=(\fr{1}{9-z})^'.

Posté par
miikou
re : Analyse complexe 07-06-10 à 20:44

salut

les poles sont d'odres 2 donc :

pour 0 : lim z² * f(z) en 0
pour 9 : lim (z-9)² * f(z) en 9

tu as donc les deux residus

Posté par
cafeadicto
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:01

D'accord, j'ai vu mon erreur pour le dévelopement en série de Laurent de tout à l'heure j'essaye de le faire bien maintenant... Pour la méthode lim z²f(z) en 0, ça me rapelle en effet quelque chose, mais du coup la je trouve que le résidus en 0 vaut 1/81 et non 11/279 comme il semblait etre le cas. A moins que le résidus en 9 joue, mais la je ne comprenddrait pas pourquoi puisque 9 n'est pas dans le disque unité

Merci!

Posté par
miikou
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:08

oui oublions le pole 9 il n'est pas dans le disque unitée.
pourquoi parles tu de 11/279 ?

Posté par
Narhm
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:08

Bonjour miikou et bienvenu

Ce que tu dis est faux : il y a bien une formule qui donne le résidue d'un fonction méromorphe de pole quelconque, mais ce n'est pas ca.
3$ \rm Res(f,a)=\fr{1}{(n-1)!}\lim_{z\to a} D^{n-1}((z-a)^nf(z))(z) ou D désigne l'opérateur de dérivation.

Donc ici, la bonne formule serait plutot 3$ Res(f,0)=\lim_{z\to 0} D(z^2f(z))(z)

Par contre, comme on intègre sur C(0,1), il n'est pas utile d'avoir le résidue en z=9, ce point n'est pas inclus dans le domaine intéressé.

Posté par
miikou
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:12

salut,

merci de ton acceuil

ah oui c'est pour ca, désolé pour ma réponse éronnée mes souvenirs sont mauvais :p

Posté par
Narhm
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:14

Y a pas de mal

D'ailleurs, je précise dans la formule que a est le pole en question et n son ordre.

Posté par
cafeadicto
re : Analyse complexe 07-06-10 à 21:28

Merci à tous les deux de m'avoir aider à m'y remettre un peu, en effet j'ai déjà vu une formule comme ça quelque part, et impossible de la retrouver!



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