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Soit I(z)=∫0+∞ln⁡tt2+z2dtI(z)=\int_0^{+\infty}{\ln t\over t^2+z^2}dt.

1

Pour quelles valeurs de zz I(z)I(z) est-elle définie ?

2

Montrer que pour ℜz>0\Re z>0, on a I(z)=1z(π2Logz+∫0+∞ln⁡t1+t2dt),I(z)={1\over z}\left( {\pi\over 2}\mathrm{Log} z+ \int_0^{+\infty}{\ln t\over 1+t^2}dt\right) , où Log\mathrm{Log} est la détermination principale du logarithme. On pourra considérer le chemin fermé Γε,R=[ε,R]+γR+[Reiφ,εeiφ]−γε\Gamma_{\varepsilon, R}=[\varepsilon, R]+\gamma_R+[Re^{i\varphi},\varepsilon e^{i\varphi}]-\gamma_{\varepsilon}, où φ=Argz\varphi=\mathrm{Arg} z et γr ⁣:t↦reit\gamma_r\colon t\mapsto re^{it}, t∈[0,φ]t\in [0,\varphi].

3

Qu’obtient-on pour ℜz<0\Re z<0 ?

Exercice pK6D

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