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calcul d'integrale par theoreme des residu

Posté par
asmi03
06-03-08 à 19:25

bonjour,
quelqu'un pourrait me dire comment calculer l'integrale de 0 a 2pi de sin^2(n*θ/2)/sin^2(*θ/2) avec le theoreme des residus, car je bloque a la fin en trouvan une derivée a l'ordre n-1 d'un quotient de deux polynome!
merci pour votre aide

Posté par
JJa
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 07-03-08 à 09:05

Bonjour,

ne voyant pas bien quelle est la difficulté que vous avez rencontrée, je me contente de recopier mon calcul
:

calcul d\'integrale par theoreme des residu

Posté par
asmi03
probleme de correction 08-03-08 à 14:41

le resultat me parait correct et vous remercie de votre aide, le souci dans la correction est que pour le theorme des residu, on ne peut pas calculer le residu en un pole se trouvant a la limite, dans ce cas, pour z=1. c'est ici que j'ai un souci!
en fait il faudrait pouvoir changer la forme de votre quatrieme ligne, sachant que 1 est aussi une racine pour le numérateur, on devrait pouvoir trouver non pas un quotient mais un polynome tout court, et a partir de la, calculer la derivée a l'ordre (n-1)en z=0 de ce polynome.
je n'arrive pas a trouver la forme de ce polynome justement.

Posté par
kaiser Moderateur
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 08-03-08 à 14:50

Bonjour à tous

asmi03 > le point z=1 est une fausse singularité car la fonction est prolongeable par continuité en 1 (donc pas de pole en 1).
En effet,

\Large{z^{2n}-2z^{n}+1=(z^n-1)^{2}}

Ainsi \Large{\frac{z^{2n}-2z^{n}+1}{(z-1)^2}=\(\frac{z^n-1}{z-1}\)^2=\(\Bigsum_{k=0}^{n-1}z^{k}\)^2}


Bref, tout marche !

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 08-03-08 à 15:13

une petite chose tout de même :

JJa > Je ne remets pas en cause ta démonstration, seulement au début, la notation \Large{z^{\frac{1}{2}} peut être évitée (afin de ne pas avoir de problème de définition de la racine carrée holomorphe) en effectuant dès le départ un changement de variable \Large{\theta=2t}.
On se retrouve alors avec

\Large{2\Bigint_{0}^{\pi}\(\frac{\sin(n\theta)}{\sin(\theta)}\)^{2}d\theta}

Sous l'intégrale, on a une fonction \Large{\pi}-périodique donc cette intégrale vaut

\Large{\Bigint_{0}^{2\pi}\(\frac{\sin(n\theta)}{\sin(\theta)}\)^{2}d\theta}
ou alors on pose dès le départ \Large{z=e^{i\frac{\theta}{2}}} et on intégre sur un lacet faisant deux fois le tour de 0.

Ensuite, on procède comme tu as fait.

Kaiser

Posté par
JJa
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 08-03-08 à 16:06

kaiser à tout à fait raison et son intervention est bien venue. Je reconnais avoir été fort distrait, bien que le résultat soit exact. Pourtant, le "résidu" globalement nul au point z=1 aurait du mettre la puce à l'oreille !

Posté par
kaiser Moderateur
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 08-03-08 à 16:15

Pour une distraction de temps en temps, je ne pense pas que cela soit trop grave.


Kaiser

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 26-03-08 à 07:25

Bonjour à tous,

j'ai bien oublié l'Analyse Complexe et n'ai jamais brillé dans ce domaine.
Ma question est tout-à-fait triviale, mais je ne comprends pas la dernière remarque de Kaiser:

Citation :
ou alors on pose dès le départ 4$z=e^{i\fr{\theta}2} et on intégre sur un lacet faisant deux fois le tour de 0.


En effet, lorsque 4$\theta varie dans 4$[0;2\pi],\;z varie alors dans un "demi-lacet" et non pas dans un lacet faisant deux fois le tour de 0, n'est-ce pas?
A quoi correspondent donc ces deux lacets dont parle Kaiser et comment procéder en suivant cette méthode?

Merci!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : calcul d'integrale par theoreme des residu 26-03-08 à 22:23

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