📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Nombres complexes : $z = x + iy = r(\cos\theta + i\sin\theta) = re^{i\theta}$.
- Fonctions holomorphes : $f(z) = u(x,y) + iv(x,y)$ est holomorphe si $\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial v}{\partial y}$ et $\frac{\partial u}{\partial y} = -\frac{\partial v}{\partial x}$.
- Intégration : Si $f$ est holomorphe sur un domaine simplement connexe, $\oint_{\gamma} f(z) dz = 0$.
- Théorème des résidus : $\oint_{\gamma} f(z) dz = 2\pi i \sum \text{Res}(f, z_k)$.
Méthodes à maîtriser
- Vérifier l'holomorphie via Cauchy-Riemann.
- Calculer les résidus en un pôle simple : $\text{Res}(f, z_0) = \lim_{z \to z_0} (z-z_0)f(z)$.
- Paramétrer un contour (cercle, segment) pour le calcul d'intégrales.
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Soit $f(z) = e^z$. Elle est holomorphe car $\frac{\partial e^x \cos y}{\partial x} = e^x \cos y = \frac{\partial e^x \sin y}{\partial y}$.
- Exemple 2 : Résidu de $f(z) = \frac{1}{z^2+1}$ en $i$ : $\text{Res}(f, i) = \lim_{z \to i} (z-i)\frac{1}{(z-i)(z+i)} = \frac{1}{2i} = -\frac{i}{2}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier le facteur $2\pi i$ dans le théorème des résidus.
- Confondre partie réelle et imaginaire lors de l'application de Cauchy-Riemann.
- Ne pas vérifier si le pôle est à l'intérieur du contour $\gamma$.