Intégrales le long d'un chemin
dans Analyse
Bonjour,
j'essaie de faire des exercices sur Exo7
Soit $\gamma=[A,B]+[B,C]+[C,D]+[D,A]$ le bord (parcouru dans le sens direct) du carré de sommets $A=1-i, B=1+i, C=-1+i, D=-1-i$. Déterminer les intégrales suivantes:
$$\int_\gamma dx\quad \text{ et } \qquad \int_\gamma xdx$$
On paramétre le chemin en $4$ morceaux :
$\gamma_1(t)=1-i+2it$,
$\gamma_2(t)=1-2t+i$,
$\gamma_3(t)=-1+i-2it$,
$\gamma_1(t)=-1+2t-i$ avec $t\in[0,1]$
Notons aussi $\gamma_{j,x}=\Re(\gamma_j)$ et $\gamma_{j,y}=\Im(\gamma_j), j=1,\ldots,4$.
Alors : $\displaystyle\int_\gamma dx=\ds\sum^4_{j=1} \int_{\gamma_j}dx=\sum^4_{j=1}\int_0^1^\gamma'(t)dt=0$
Alors "La formule" pour arriver à cela, c'est : $\displaystyle\int_\gamma F(z)dz=\int_\gamma F(x,y)dz=\int^b_a F\left(x(t),y(t)\right)\gamma'(t)dt$
Mon problème est que l'on a $dx$ et non pas $dz$ : je ne comprends pas à quoi correspond cette valeur.
Est que mon $F(z)dz=F(x,y)dz=dx$ ?
Pour avoir $F(x(t),y(t))=1$ et $\gamma_1'(t)=2i$, ...?
j'essaie de faire des exercices sur Exo7
Soit $\gamma=[A,B]+[B,C]+[C,D]+[D,A]$ le bord (parcouru dans le sens direct) du carré de sommets $A=1-i, B=1+i, C=-1+i, D=-1-i$. Déterminer les intégrales suivantes:
$$\int_\gamma dx\quad \text{ et } \qquad \int_\gamma xdx$$
On paramétre le chemin en $4$ morceaux :
$\gamma_1(t)=1-i+2it$,
$\gamma_2(t)=1-2t+i$,
$\gamma_3(t)=-1+i-2it$,
$\gamma_1(t)=-1+2t-i$ avec $t\in[0,1]$
Notons aussi $\gamma_{j,x}=\Re(\gamma_j)$ et $\gamma_{j,y}=\Im(\gamma_j), j=1,\ldots,4$.
Alors : $\displaystyle\int_\gamma dx=\ds\sum^4_{j=1} \int_{\gamma_j}dx=\sum^4_{j=1}\int_0^1^\gamma'(t)dt=0$
Alors "La formule" pour arriver à cela, c'est : $\displaystyle\int_\gamma F(z)dz=\int_\gamma F(x,y)dz=\int^b_a F\left(x(t),y(t)\right)\gamma'(t)dt$
Mon problème est que l'on a $dx$ et non pas $dz$ : je ne comprends pas à quoi correspond cette valeur.
Est que mon $F(z)dz=F(x,y)dz=dx$ ?
Pour avoir $F(x(t),y(t))=1$ et $\gamma_1'(t)=2i$, ...?
Réponses
-
Salut,
En gros, comme $dz=dx+i \,dy$, $dx$ est la partie réelle de $dz=\gamma'(t) \, dt$. -
Bonjour,
En gros, comme $ dz=dx+i \,dy$, $ dx$ est la partie réelle de $ dz=\gamma'(t) \, dt$.
Mais ça ne peut pas donner $\displaystyle\int_\gamma F(x+iy)(dx+i dy)$ ?
Pour mon exercice :
$\gamma_1'(t)=2i$ et $dx=0$
$\gamma_2'(t)=-2$ et $dx=-2$
$\gamma_3'(t)=-2i$ et $dx=0$
$\gamma_4'(t)=2$ et $dx=2$
Pour finir $ \displaystyle\int_\gamma dx= \displaystyle\int_0^1(-2) dx+ \displaystyle\int_0^1(2)dx=0$ -
Oui. Je ne comprends pas ton "mais ça ne peut pas donner...".
-
Si $ F(x+iy)=ax+iby$, $ \displaystyle\int_\gamma (ax+iby)(dx+i dy)=\displaystyle\int_\gamma(ax+iby)dx + (ax+iby) idy=\displaystyle\int_\gamma(ax+iby)dx + (iax-by) dy$ ?
-
Oui, et plus généralement, si $P=\Re F$ et $Q=\Im F$, alors $$\int_{\gamma} F(z) \, dz = \int_{\gamma} \left( P(x,y)+iQ(x,y) \right) (dx+i \, dy) = \int_{\gamma} \left( P(x,y) \, dx -Q(x,y) \, dy \right) + i \int_{\gamma} \left( P(x,y) \, dy +Q(x,y) \, dx \right) $$
-
Merci.
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