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integral sur un lacet

Posté par
kermite
06-01-07 à 14:50

bonjour à tous,

   L'exercice suivant me pose un problème parce que l'integrale depend de n

              I(n)= i(z)dz

sur le lacet
              r(t)=esp(it), t[0,]

i(z)=1/[zn(1+2z)(3+z)]

   je n'arrive pas a calculer le residu en 0. en fait c'est l'ordre de ce pole qui me derange...
   D'habitude, je calcule tout les coefficient et j'en deduit le residu mais la je suis bloquée !

Merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 15:15

Bonjour
Le mieux c'est de décomposer en éléments simples. Tu auras quelque chose du genre
i(z)=A/(1+2z)+B/(3+z)+Cn/zn+...+C1/z.
Comme A et B sont faciles à trouver on obtient les autres par différence.
Courage, ça doit marcher.

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 15:24

c'est bien ce que j'ai essayer de faire, mais je doit d'abord calculer les Cn,....,C2 en fait c'est ça mon problème, A et B mais apres je calcule Cn et je suiscencée trouver une formule par recurence ?

Posté par
kermite
erratum 06-01-07 à 15:25

   c'est bien ce que j'ai essayer de faire, mais je doit d'abord calculer les Cn,....,C2 en fait c'est ça mon problème,j'ai calculer A et B mais apres je calcule Cn et je suis cencée trouver une formule par recurence ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 15:29

Mais non, calcule i(z)-A/(1+2z)-B/(3+z); normalement il reste quelque chose sur z. (D'ailleurs, au pif, je crois que le résidu en 0 devrait être nul)

Posté par
Camélia Correcteur
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 15:30

Désolée, nul sauf pour n=1.

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 15:53

dac, j'essaye merci

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 16:26

     j'ai donc calculer  i(z)-A/(1+2z)-B/(3+z)

     J'ai mis sous le meme denominateur, mais ça ne se simplifie pas et je trouve pour le denominateur un polynome du type
       1+azn+1+bzn
             avec a et b des coefficient fonction de n.

je me dis que ça devrai se simplifier et que c'est pas le cas à cause d'une erreur de calcul ?
Comment factoriser le nominateur sinon, je fais une division par (z+3) et (z-1/2) ?

Je suis bloquée. aurai une piste ?

merci

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 16:30

r(t)=esp(it), t[0,2] je me suis trompée pour le lacet !

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 16:31

r(t)=exp(it), t[0,2]  decidement

Posté par
Camélia Correcteur
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 17:28

Voilà une meilleure méthode:
i(z)=\frac{1}{z^n}\(\frac{2}{7(1+2z)}+\frac{1}{7(3-z)}\)
donc pour avoir le résidu en 0 il suffit d'avoir le coefficient de zn-1 dans le développement de la parenthèse, qui lui s'écrit (résultat compliqué avec des puissances de 2 et de 3)

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 23:33

je n'y arrive tjrs pas ...
Si qqun pouvait me detailler le calcul du residus en 0, ce serait super sympa.

bonne nuit

Posté par
kaiser Moderateur
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 23:39

Bonsoir à tous

kermite>
Je crois que l'idée de Camélia consiste à utiliser le développement de Taylor de \Large{\frac{1}{1-u}} à l'ordre n-1.
Ici, ce qui vont jouer le rôle de u dans la parenthèse seront -2z et \Large{\frac{z}{3}}.
Vois-tu où je veux en venir ?

Kaiser

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 06-01-07 à 23:58

   j'ai fait ça mais ça donne pas le me^me resultat que la correction ( j'ai juste le resultat en fait)

   j'abandonne, trop de temps perdu...

Merci kaiser et bonne nuit

Posté par
kaiser Moderateur
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 00:04

Juste une petite précision.
est-ce que le résultat ne serait pas un truc du genre \Large{\frac{1}{7}\((-1)^{n-1}2^{n}+\frac{1}{3^{n}}\)} ?

Kaiser
P.S : bonne nuit à toi aussi !

Posté par
kermite
résultat 07-01-07 à 17:55

Si n=<1,
           In=(2/5)i(-1/3)n

  Sinon  
           In=(2/5)i(-2)n  

Je refait le calcul une dernère fois, j'aime pas rester sur un echec !

merci

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 18:05

sinon le residus en O et -1/2c'est

res(i,0)=(1/5)[(-1/3)n-(-2)n]
res(i,-1/2)=(-2)n/5

Posté par
kaiser Moderateur
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 18:17

Bonsoir kermite

Je suis désolé, en refaisant le calcul du résidu en 0, je tombe encore sur ce que j'ai trouvé hier soir dans mon dernier message.

Kaiser

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 20:24

ah bon!

Mais tu as utilisé le developement de camelia ?

Parce que elle n'as pas pris -3 mais 3  comme pole et ça fausse le calcul;
i(z)=(1/zn)[A/(1+2z)-B/(3+z)]

A=2/5  B=1/5

Posté par
kaiser Moderateur
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 20:45

Au temps pour moi. Dans ce cas, je trouve bien la même chose, pour le résidu en 0.
Par contre, je me suis peut-être trompé mais pour le résidu en -1/2, j'ai un 2 en plus par rapport au résultat que tu as donné.


Kaiser

Posté par
kermite
re : integral sur un lacet 07-01-07 à 22:32

    Je pense que ça vient du fait que dans l'enoncé du theoreme des residus les poles sont du type 1/(z-a)  et dans l'exo, c'est 1/(2z+1) que j'ai transformée en 2/(z+(1/2)), sinon je vois pas ou ça pourrai être !

Posté par
Camélia Correcteur
re : integral sur un lacet 08-01-07 à 15:01

Oui, je m'étais trompée, j'avais mal lu!



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