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Evaluar una ruta integral en el plano complejo

Me estoy preparando para un final de mañana y de trabajo a través de una vieja pregunta de examen que tengo incorrecta y ya que no puedo encontrar una línea de contorno integral de la calculadora me preguntaba si mi (nuevo) la solución es correcta. La pregunta es

Considerar el contorno $C$ $ a$ z(t)=\begin{cases} e^{it} & t \in [0,\pi] \\ 1 + 2e^{it} & t \in [\pi, 2 \pi] \end{casos}. $$ Evaluar la ruta integral de la $$\int_{C} \frac{(z + 1)^2}{z} \, dz .$$

Para la primera parte de la curva de nivel, podemos simplyify el integrando: $$ \frac{(z+1)^2}{z} \cdot \frac{\overline{z}}{\overline{z}} = \frac{(z + 1)^2 \cdot \overline{z}}{|z|^2} $$ y llegamos $$ \begin{eqnarray*} \int_{0}^\pi (e^{it} + 1)^2\cdot (e^{-it}) \cdot (i e^{it}) \, dt & = & i \cdot \int_{0}^\pi (e^{it} + 1)^2 \, dt \\ & = & i \left[ \frac{e^{2it}}{2i} + \frac{2e^{it}}{i} + t\right]_{t = 0}^{t = \pi} \\ & = & \pi i - 4. \end{eqnarray*} $$ Para la segunda parte del contorno, tenemos $$ \int_{\pi}^{2 \pi} \frac{(2 + 2e^{es})^2}{1 + 2e^{es}} \cdot 2ie^{que} \, dt. $$ Si dejamos $u = 1 + 2e^{it}$,$du = 2i e^{it}\,dt$, y la integral se convierte en $$ \int_{-1}^3 \frac{(1 + u)^2}{u} \, du = \left[ \ln(u) + 2u + \frac{u^2}{2} \right]_{u = -1}^{u =3} = \ln(3) + 8. $$ Así que, a continuación, $$ \int_{C} \frac{(z + 1)^2}{z} \, dz= \ln(3) + 4 + i \pi. $$

Es esto correcto?

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Bay Wei Heng Puntos 81

Hay una manera más simple de hacer esta pregunta, suponiendo que saben de Cauchy del Teorema de los Residuos. Completamos el contorno por la línea recta de 3 a 1. La integral a lo largo de esta línea se calcula fácilmente a ser $-8-\ln 3$ por métodos reales.

A continuación, tenga en cuenta que la función sólo tiene una singularidad, y es en cero, donde nuestro contorno tiene un devanado número de alrededor de 1. Por lo tanto por el teorema de los residuos tenemos $Ans-8-\ln 3=2\pi i$, produciendo $Ans=2\pi i+8+\ln 3$.

Creo que puede haber cometido algunos errores de cálculo, en particular, su penúltima expresión debería ser $\ln 3+12$, no $\ln 3+8$.

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