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interversion série intégrale en complexe

Posté par
letonio
15-04-08 à 21:22

Bonjour tout le monde,
Je peine à appliquer les théorèmes d'interversion série intégrale que je connais dans le cas des complexes. C'est à dire que j'ai du mal à appliquer le th de convergence dominée, où peut-être plus simplement l'interversion dans le cas d'un compact. Je m'explique, comment je montre ça:

\int_{C(0,r)}\sum_{k=0}^{oo} f_n(z)dz=\sum_{k=0}^{oo}\int_{C(0,r)} f_n(z)dz

Je sais que fn(z) est continue sur C(0,r)=C  (le cercle de centre 0 et de rayon r). Si je sais que fn(z) converge uniformément. Vu que C est compact, est-ce que l'on peut utiliser le théorème qui dit que
Un continue sur [a,b]
Un  converge uniformément sur [a,b]
=>  \int\sum Un=
\sum\int Un

Pourriez-vous m'indiquer comment on s'en tire?

Et si je veux utiliser le théorème de convergence dominée, pourriez-vous me montrer comment on vérifie les hypothèses à partir de ce que j'ai donné?

Posté par
perroquet
re : interversion série intégrale en complexe 15-04-08 à 21:48

Bonjour, letonio

Tu peux utiliser le théorème d'intégration terme à terme d'une série de fonctions continues dans le cas que tu as décrit. C'est même le théorème qu"il faut utiliser parce que ses hypothèses sont rapides à vérifier.


Maintenant, si tu veux utiliser le théorème de convergence dominée, l'hypothèse de domination est facile à écrire: on peut majorer la suite de fonctions   3$ \sum_{k=0}^n f_k  par la fonction constante   3$ \sum_{n=0}^{+\infty} ||f_k||_{\infty ,C_r}

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 15-04-08 à 23:12

Arf peux-tu détailler un peu plus? Je ne parviens pas à écrire tout ça.
Peux-tu me montrer comment tu vérifies les hypothèses?

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 00:15

Ce que je veux dire c'est que j'ai essayé de me reporter au cas que je connais dans IR en faisant le changement de variable
z= re^(it)

\sum \int_{C(0,r)}f_n(z)dz=\sum \int_0^{2\pi}f_n(re^{it})re^{it}.i dt

soit g_n(t)= f_n(re^{it})re^{it}.i
*pour tout n gn est continue sur [0,2pi]

* comment montrer que \sum g_n(t) converge uniformément? Ca me semble assez direct vu que l'on a la convergence de la série \sum f_n(z)

Ou alors est-ce qu'il est possible de vérifier les hypothèses sans passer par le changement de variable?

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 10:12

??

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 12:48

,??

Posté par
perroquet
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 13:36

re(Bonjour), letonio

Pour pouvoir répondre efficacement, il faudrait me donner un exemple de suite de fonctions (f_n). Tu me demandes une rédaction précise, et c'est difficile de répondre précisément s'il faut raisonner avec des fonctions f_n, dont on ignore tout.

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 14:29

Ok voici la fontion fn(z)

fn(z)= (1/z+ 2+ z)^n . 1/z

pour tout r1<|z|<r2  où r1 et r2 sont les racines de l'équation 1-3r+r^2=0

J'ai déjà montré dans l'exercice que
\sum (1/z+ 2+ z)^n converge absolument
En fait j'ai donc montré que
|(1/z+ 2+ z)|<1

Voilà. J'aimerais ici utiliser les deux théorèmes que j'ai cités plus haut.

Posté par
perroquet
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 18:32

Si j'ai bien compris ce que tu as écrit:   3$ f_n(z)= \left(\frac{1}{z}+2+z\right)^n \frac{1}{z}

Le problème, c'est que cette série ne converge pour aucun réel strictement positif. Donc, il y a un problème ...
De plus, sur quel ensemble intègre-t-on ?

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 19:29

Oui pardon fn(z)= [1/5 (1/z+2+z)]^n.1/z   où z est dans C.

Je cherche à calculer

\int_{C(0,r)}f_n(z) dz

Posté par
perroquet
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 21:03

J'utilise les notations de ton post du 16 avril à 0h15.


3$ \forall t \in [0,2\pi] \quad |g_n(t)|= \left|rf_n(re^{it})\right| \leq \left( \frac{(r+1)^2}{5r}\right)^n

3$ \sum\left( \frac{(r+1)^2}{5r}\right)^n   converge (série géométrique, dont tu as sans doute démontré qu'elle était convergente).

Voilà pour la convergence normale de  \sum g_n



Si on veut utiliser le théorème de convergence dominée, la seule hypothèse délicate à établir est l'hypothèse de domination:

3$ \forall t \in [0,2\pi] \quad \left|\sum_{n=0}^p g_n(t)|= \left|\sum_{n=0}^p rf_n(re^{it})\right| \leq \sum_{n=0}^{+\infty}\left(\frac{(r+1)^2}{5r}\right)^n

Et on prend comme fonction majorante la fonction constante sur [0,2\pi], égale à  3$ \sum_{n=0}^{+\infty} \left(\frac{(r+1)^2}{5r}\right)^n, qui est intégrable sur ce segment.

Posté par
letonio
re : interversion série intégrale en complexe 16-04-08 à 23:17

Super merci à toi. Je m'y plonge demain...



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