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Intégrale par méthode des résidus

Posté par
Titan77
15-02-18 à 14:55

Bonjour,

Je souhaiterais calculer l'intégrale suivante en utilisant le théorème des résidus :
\int_{0}^{+\infty}\frac{s^{\alpha}}{(s+t^{2})(s+x)}ds  où x,t>0 et 0<\alpha<1.

Mon principal problème est que je n'arrive pas à trouver le chemin sur lequel intégré.

Cordialement
Merci d'avance pour vos réponses

Titan

Posté par
carpediem
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 18:32

salut

le pb principal quand on travaille avec les résidus ben c'est justement de trouver non pas le mais un  chemin convenable ...

ensuite éventuellement ayant vu une solution on peut en chercher une optimale dans son efficacité ...

peut-être serait-il bien de faire un dessin et de placer les poles de ton intégrande ... puisque c'est eux qui vont permettre de déterminer un bon chemin ...

Posté par
Titan77
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 18:41

Merci

Les pôles étant de partie réelles strictement négative devraient-je prendre un demi-cercle dans le plan inférieur ?

Posté par
carpediem
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 18:42

bon en étant tout de même plus attentif

l'intégrale sur un rectangle parallèle aux axes de x = k, x = -k et y = -1 et y = 1 avec k majorant x et t^2

on peut faire mieux en restant sur l'axe y = 0 sauf autour des poles -t^2 et -x  où on considère des cercles ... pour les éviter ...

Posté par
Titan77
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 18:56

Hum, si on fait ça (le premier) on se retrouve avec des t-i  et t+i dans le s puissance \alpha et ça complique les choses

Posté par
carpediem
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 19:05

alors tu le fait sur est droites y = +-ri avec r > 0 et qu'on fera tendre vers 0 ... pour rester sur l'axe des réels ....

Posté par
jb2017
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 19:22

Bonjour
D'abord une remarque pourquoi un carré à t et non pas à x?
voici le chemin qui devrait fonctionner  (sauf que les pôles sont différents.)
Les intégrales sur les chemins  [AB] et [FG] sont liés directement avec ton intégrale
le reste est facile à gérer.  

Intégrale par méthode des résidus

Posté par
jsvdb
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 19:27

Bonsoir.
Il ne faut pas oublier de coupler la recherche du bon chemin avec celui de la bonne définition de s^\alpha

Posté par
carpediem
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 19:46

ha ben voila jb2017 a fait un beau dessin de ce quoitestceque je penssais !!!

merci

et très bonne remarque ...

Posté par
Titan77
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 20:21

Merci pour tout je vais voir si j'aboutis à quelque chose. Pour le carré sur t c'est l'exo qui est comme ca et pour le alpha. Sur ton dessin le paramétrage de [AB] tu es bien sur l'axe des réels ?

Posté par
jb2017
re : Intégrale par méthode des résidus 15-02-18 à 20:34

Oui c'est  "l'exo"  mais c'est bizarre et un peu inutile sauf si la question est dans un certain contexte. En tout cas prendre x=1 et t^2=2 suffit pour comprendre.
Non pour [A B] on n'est pas exactement sur l'axe des réels
mais un peu au dessus. ( [FG] lui est un peu en dessous) D'ailleurs R^+ est une coupure (nécessaire pour la définition de z^\alpha) et  qui sert à avoir une fonction holomorphe à intégrer.



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