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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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analyse complexe

Posté par
adeletrgy
03-11-18 à 16:08

Bonjour, j'aurais besoin de votre aide,
je dois démontrer que l'aire d'un ensemble compact K est donnée par
\frac{1}{2i} \int_{\Omega K}^{}{\bar{z}} dz = Aire(K)
ou  \OmegaK est le bord de K

Je me disait que je pourrais commencer pour montrer cette formule par des triangles puis généraliser pour une union finie de triangles.

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:28

Bonjour adeletrgy.
Je pense qu'il faut se restreindre à des compact "assez réguliers", c'est-à-dire dont le bord est au moins C^1 par morceaux.

Je te suggère de commencer par des rectangles (figures dont les bords sont bien C^1 par morceaux ). C'est assez facile à manipuler et ça te permet de voir simplement et concrètement comment la formule marche.

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:36

si je commence par un rectangle, est ce que je dois paramétriser mes bords puis intégrer la partie de gauche en espérant retomber sur l'aire ?
le problème que j'ai c'est que d'après le lemme de Goursat, qui me dit que si j'ai une fonction f : U holomorphe
et TU un triangle fermé
Alors \int_{\Omega T}^{}{f(z)}dz =0
Or pour moi mon rectangle il peut être diviser en plusieurs triangles et donc l'intégrale serait nulle si j'intègre sur les bords

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:37

Je n'ai pas souvenir que l'application z \mapso \bar z soit holomorphe

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:38

Je n'ai pas souvenir que l'application z \mapsto \bar z soit holomorphe

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:40

adeletrgy @ 03-11-2018 à 16:36

si je commence par un rectangle, est ce que je dois paramétrer mes bords  ?

Bah oui ! tu ne vas pas avoir trop le choix. C'est pour ça qu'on commence par des rectangles, c'est facile à paramétrer

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:44

effectivement elle est pas holomorphe je crois parce qu'elle ne vérifie pas les équations de Cauchy Riemann
Du coup c'est vrai que ce théorème ne me sert à rien
donc si je démontre pour un rectangle vous me conseiller de le paramétriser?

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:48

merci beaucoup je vais donc essayer cela

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:50

Citation :
elle ne vérifie pas les équations de Cauchy Riemann

Tu calcules simplement \dfrac{\bar {z+h} - \bar z}{h}= \dfrac{\bar h}{h} qui n'a pas de limite quand h tend vers 0.

Citation :
vous me conseiller de le paramétrer ?


Tu sais calculer autrement les intégrales curvilignes ?

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 16:55

par la définition \int_{\gamma }^{}{f(z)}dz = \int_{a}^{b}{f(\gamma (t))\gamma '(t)}dt
ou sur des domaines étoilés j'ai vu quelques propriétés

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 17:07

Certes, mais \gamma, c'est un paramétrage du bord.

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 17:17

oui oui c'est vrai
mais je crois pas avoir vu d'autres méthodes

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 17:38

Et pour une raison simple, c'est qu'il n'y en n'a pas. si tu veux faire une intégrale curviligne, il faut paramétrer ton arc épicétou.
Donc alors, concrètement, si je te donne un rectangle dont les côtés sont les points d'affixe z_a,z_b,z_c,z_d, tu procèdes comment ?

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 17:58

Je sépare en 4 chemins, mais je pense ya surement plus simple
\gamma _{1} (t) = x+iy+t , t\in [0,x'] \\ \gamma_{2}(t)= (x+x')+iy +it , t\in [0,y'] \\ \gamma_{3}(t)= (x+x')+i(y+y') +t , t \in [0,-x'] \\ \gamma_{4}(t)= x+i(y+y')+it , t\in [0,-y']
Avec ta notation ça simplifie enfaite
z_{a}=x+iy , z_{b}= (x+x')+iy , z_{c}=(x+x')+i(y+y') , z_{d}=x+i(y+y')

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 18:04

Oh oui, tu peux simplifier.

Je te rappelle que si A et B sont deux points d'affixes respectives z_A et z_B alors le segment qui les relie est l'ensemble \{z_Bt + z_A(1-t)~/~t\in [0;1]\}.

Et donc, oui, tu vas découper ton rectangle en ses 4 bords où le paramétrage sera de la forme \gamma(t) = z_Bt + z_A(1-t) et \gamma'(t) = z_B -z_A.

Tu auras donc 4 intégrales simples pour t allant de 0 à 1

Posté par
carpediem
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:05

salut

\int_{dK} \bar z dz = \int_{dK} (x - iy)(dx + idy) = \int \int_K (i + i)dxdy = 2i \int \int_Kdxdy = 2i A(K)


la deuxième égalité provient de Grenn



mais bon j'ai probablement dit une con... sur ce coup ...

Posté par
adeletrgy
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:19

on peut vraiment appliquer la formule de Green pour les cas complexe ?
ça réduirait une page de calcul en 1 ligne

Posté par
carpediem
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:23

ben oui en revenant aux parties réelle et imaginaire ... sauf que la fonction z \mapsto \bar z n'est pas holomorphe ... donc c'est à regarder très en détail !!! en vérifiant toutes les hypothèses !

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:37

ha ha ha quand je pense que j'ai commencé un post dans ce sens et que je me suis retenu en disant : "si je peux éviter de dire une co***rie aujourd'hui, ce sera celle là" parce que justement l'opérateur de conjugaison n'est même pas différentiable.

Posté par
carpediem
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:42

la connerie c'est la décontraction de l'intelligence. Serge GAINSBOURG

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:45

Cela dit :

adeletrgy @ 03-11-2018 à 19:19

on peut vraiment appliquer la formule de Green pour les cas complexe ?

oui, on peut, les fonctions complexes n'étant que des applications de \R^2 dans \R^2
Mais il faut faire attention que les formes différentielles soient continument différentiables + Equations de Cauchy-Riemann à vérifier.

Du coup, quand tu poses \int_K d\alpha  = \int_{\partial K}\bar z dz, bah tu es bien emm***é pour trouver \alpha. Autrement, l'exercice n'aurait que peu d'intérêt.

Posté par
jsvdb
re : analyse complexe 03-11-18 à 19:45

carpediem @ 03-11-2018 à 19:42

la connerie c'est la décontraction de l'intelligence. Serge GAINSBOURG

Alors j'ai loupé une occasion de me décontracter un bon coup



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