Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Développent de Laurent de exp(z + 1/z)

Posté par
LeoZ
06-06-13 à 22:33

Bonjour,

On me demande de développer en série de Laurent la fonction f : z \longmapsto e^{1+\frac{1}{z}}.
La fonction est bien holomorphe autour de la singularité essentielle 0, donc le développement existe.
Mais en pratique, comment faire ?
Je peux l'écrire comme produit de deux séries, mais le produit est atroce à calculer. Je ne pense pas qu'on l'attend sous une forme non simplifiée avec plein de sigmas...
Je me demande si en général, il existe d'autres méthode que le développent en séries entières. On pourrait par exemple utiliser la formule de Cauchy, mais là ça n'a pas l'air beaucoup mieux.
Pouvez-vous m'indiquer les différentes méthodes pour développer une fonction en série de Laurent ?

Merci d'avance
Léo

Posté par
LeoZ
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 06-06-13 à 22:33

Pardon, comme dans le titre, c'est z + 1/z l'exposant, et pas 1 + 1/z

Posté par
milton
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 04:15

salut
soit w_n le cofficient de z^k pour tout k \in \mathbb{Z} alors
w_n=\frac{1}{2\pi i}\oint_{\math C}\frac{e^{z-\frac{1}{z}}}{z^{k+1}}dz   avec C  le cercle unité .en suite on utilise e^{-\frac{1}{z}}=\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{n!}\frac{1}{z^n} et donc w_n=\frac{1}{2\pi i}\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{n!}\oint_{\math C}\frac{e^z}{z^{n+k+1}}dz; maintenant je te laisse continuer ;tu dois utiliser le theoreme des residus pour calculer l'integrale et conclure.

Posté par
GaBuZoMeu
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 11:45

Sinon, un truc bête : Regarder le coefficient de z^k dans \sum_{n=0}^\infty \dfrac{(z+1/z)^n}{n!} dans le triangle de Pascal. Sommer les séries que l'on trouve semblent faire appel à une fonction spéciale (fonction de Bessel).

Posté par
LeoZ
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 12:22

D'accord merci, je vais regarder ça plus tard. Par contre je ne connais pas les fonctions de Bessel donc je vais plutôt essayer la méthode de milton. L'échange série-intégrale se justifie en disant que le cercle est compact et que les fonctions y sont holomorphes ? (ou continues suffit ?)

Posté par
GaBuZoMeu
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 13:19

Je ne suis pas sûr que la méthode de milton te donne autre chose que les séries que tu peux lire directement dans le triangle de Pascal. Les fonctions de Bessel interviennent ensuite pour l'expression de la somme de ces séries. Enfin, à toi de voir...

Posté par
LeoZ
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 13:35

Salut,

Ce n'est pas que je n'ai pas envie d'étudier les fonctions de Bessel, c'est juste que cette question était posée dans l'examen de licence de l'année dernière, et que ces fonctions ne sont pas dans le cours, donc il doit bien y avoir une autre méthode...

Posté par
GaBuZoMeu
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 13:53

Je crois que tu n'as pas compris.

Que ce soit la méthode de milton ou celle que je suggère, tu obtiendras les coefficients de la série de Laurent sous forme de séries numériques (les mêmes quel que soit la méthode, d'ailleurs).
Les deux méthodes se valent.

Après, il n'y a pas moyen à ma connaissance d'exprimer simplement les sommes de ces séries, sauf à utiliser une fonction de Bessel. Et ceci, que tu aies employé le calcul de résidu de milton ou l'inspection du triangle de Pascal.

Posté par
LeoZ
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 15:37

Oui oui, je me suis bien rendu compte que je retombais sur le premier produit de Cauchy de toutes les manières. Du coup je pense qu'il fallait laisser les coefficients sous forme de sommes de séries, je ne vois pas quoi faire de mieux. Je vais quand même jeter un oeil à ces fonctions de Bessel dont j'ai déjà entendu parler en optique

Posté par
milton
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 15:53

salut
LeoZ c'est vrai ce que te dit Gabou;et puis il ne s'agit pas ici d'etudier les fonctions de Bessel certe apres calcul tu aura un resulta sous forme de serrie ;mais il faut remarquer que ce n"est pas n'importe quelle serrie

Posté par
GaBuZoMeu
re : Développent de Laurent de exp(z + 1/z) 07-06-13 à 16:00

Sur le genre de séries qu'on rencontre, voir  



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1730 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !