ANNEXE D. SINGULARITÉS DES CONTOURS, FORMULES DE GREEN or <strong>et</strong> donc ∫ ymax ∫ ymax ∫ x1 y min y min f(x 1 (y), y)dy + ∫ ∫ f ,x (x, y)dxdy = x 0 ∫ ∫ S ∫ ymin S f ,x (x, y)dxdy ∫ f(x 0 (y), y)dy = y max ∫ f ,x (x, y)dxdy = σ f(x, y)dy σ f(x, y)dy De la même manière mais <strong>en</strong> raisonnant dans le système d’axe ( → y, − → x), on obti<strong>en</strong>t : ∫ ∫ S ∫ g ,y (x, y)dxdy = − g(x, y)dx σ En sommant ces égalités, on r<strong>et</strong>rouve une relation appelée formule de Gauss : On pose maint<strong>en</strong>ant : ∫ ∫ ∫ [f ,x (x, y) + g ,y (x, y)]dxdy = [f(x, y)dy − g(x, y)dx] S σ (D.5) (D.6) (D.7) (D.8) (D.9) ⎧ ⎪⎨ ⎪⎩ f(x, y) = u(x, y)v ,x (x, y) ⇒ f ,x (x, y) = u ,x (x, y)v ,x (x, y) + u(x, y)v ,xx (x, y) g(x, y) = u(x, y)v ,y (x, y) ⇒ g ,,y (x, y) = u ,y (x, y)v ,y (x, y) + u(x, y)v ,yy (x, y) (D.10) En combinant ces égalités avec la formule de Gauss, il arrive (<strong>en</strong> simplifiant la notation <strong>des</strong> variables) : avec : ∫ ∫ ∫ (u ,x v x + uv ,xx + u ,y v y + uv ,yy )dxdy = (uv ,x dy − uv ,y dx) S v ,xx + v ,yy = ∆v σ (D.11) (D.12) il <strong>en</strong> résulte : ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ (u ,x v ,x + u ,y v ,y )dxdy = − u∆vdxdy + (uv ,x dy − uv ,y dx) (D.13) S S σ soit, <strong>en</strong> utilisant le théorème de Gauss [CM 88] : ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ (u x , v x + u y v y )dxdy = − u∆vdxdy + uv n ds (D.14) S S σ On r<strong>et</strong>rouve bi<strong>en</strong> la première id<strong>en</strong>tité de Gre<strong>en</strong> utilisée dans l’annexe C. C<strong>et</strong>te démonstration se base sur une technique de balayage de la surface S à intégrer. A aucun mom<strong>en</strong>t du calcul, la forme, ou les 166
ANNEXE D. SINGULARITÉS DES CONTOURS, FORMULES DE GREEN év<strong>en</strong>tuelles singularités de σ, contour de S, n’intervi<strong>en</strong>n<strong>en</strong>t. Les formules de transformation d’intégrales peuv<strong>en</strong>t donc être utilisées quelque soit la forme du contour. Cep<strong>en</strong>dant, même si c<strong>et</strong>te annexe montre que les formules utilisées sont vali<strong>des</strong>, <strong>des</strong> termes correctifs doiv<strong>en</strong>t être ajoutés à l’équation générale 5.15 si le contour prés<strong>en</strong>te <strong>des</strong> singularités (cf.annexe C). 167