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Niveau Licence Maths 1e ann
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holomorphe 1

Posté par
darchov
22-12-08 à 17:56

bonjour,

petit soucis avec cet exercice : Soit D = {z , abs(z)<1} et c D

1) montrer que f définie par f(z)=(z-c)/(1-cbarre*z) est holomorphe sur D

j'ai écrit un truc du genre on est en présence d'un quotient de deux fonctions holomorphe sur D donc le quotient est lui même holomorphe sur D peut on justifier plus proprement ou cela suffit ?

2) montrer que f est une bijection de D sur D ( calculer f^-1)

la je sèche complément  ça serait très gentil de m'aider merci a vous

Posté par
raymond Correcteur
re : holomorphe 1 22-12-08 à 18:03

Bonsoir.

1°) : fraction rationnelle sans pôle dans D.

2°) : Résous l'équation f(z) = Z, d'inconnue z, Z donné dans D.

Posté par
darchov
re : holomorphe 1 22-12-08 à 18:12

peux tu me faire un petit topo sur les pôles Raymond dans mon esprit c'est pas claire du tout ca serait vraiment gentil de ta part
vraiment pas a l'aise avec cette matière...
et pour la deuxième question peux tu stp détailler un peu plus...

Posté par
raymond Correcteur
re : holomorphe 1 22-12-08 à 18:27

Les pôles d'une fraction rationnelle P/Q sont les racines du polynôme Q.

As-tu remarqué que si c est dans D, alors, 1 - 3$\bar c.z ne s'annule pas dans D ?

3$\textrm f(z) = Z \\
 \\ 
 \\ \Longrightarrow \ z-c = Z-\bar{c}.z.Z\\
 \\ 
 \\ \Longrightarrow \ (1+\bar{c}.Z).z = Z + c
 \\ 
 \\ \Longrightarrow \ z = \fra{Z+c}{1+\bar{c}.Z}

en posant c' = -c, tu retrouves la même fonction : f-c = (fc)-1

Posté par
darchov
re : holomorphe 1 22-12-08 à 19:19

c'est quoi ce grd Z tjrs pas clair pour moi

Posté par
raymond Correcteur
re : holomorphe 1 22-12-08 à 19:24

Pour trouver f-1, méthode classique : on résout f(x) = y.

Ici, j'ai écrit f(z) = Z

Posté par
darchov
re : holomorphe 1 22-12-08 à 22:32

As-tu remarqué que si c est dans D, alors, 1 - 3$\bar c.z ne s'annule pas dans D ?

pourquoi cela ? et que représente cbarre ?

mes questions peuvent te paraitre idiote ms mon prof de td c le spécialiste du " je détaille le moins possible" donc resultat final tout le monde rame et l'exam se rapproche...

pourrais tu stp jeter un coup d'œil a holomorphe 2 c'est le même genre voir comment tu t'y prendrais pour résoudre un tel exercice merci bcp

Posté par
raymond Correcteur
re : holomorphe 1 22-12-08 à 23:00

En terminale, tu as dû travailler sur les nombres complexes.

\bar z désigne le conjugué de z

La fonction f est définie ssi son dénominateur est non nul.

1-\bar{c}z \ = \ 0 \ \Longleftrightarrow \ z = \fra{1}{\bar c}

Comme c est dans D, |\bar c| \ < \ 1

Donc,  |\fra{1}{\bar c}| \ > \ 1

comme z est dans D, le dénominateur ne s'annule pas dans D

Posté par
darchov
re : holomorphe 1 23-12-08 à 10:04

merci beaucoup Raymond juste un petit détail pour montrer que la fonction est bijective tu ty prendrais cmt proprement...
pour montrer la surjectivité et l'injectivité avec les domaines que l'on a moi ça me perturbes...

et pourrais tu dans le même genre regarder holomorphe 2...
ça serait vraiment tres gentil de ta part...

Posté par
raymond Correcteur
re : holomorphe 1 23-12-08 à 12:55

Pour plus de commodité d'écriture, je pose : 3$\bar c = c*
Rappelons que :
¤ |c| = |c*|
¤ |c|² = c.c*
¤ c D |c| < 1 |1/c*| > 1


I. Holomorphie

1°) Si c = 0, f(z) = z : bijection de D sur D. Désormais, on supposera c non nul.

2°) Si c 0, mon message de 23 heures montre que sur D, le dénominateur de f(z) ne s'annule pas.
(comme |z| < 1, z ne peut être égal à 1/c* puisque |1/c*| > 1).

Conclusion : f est définie sur D. Comme en plus f est une fraction rationnelle et qu'elle n'a pas de pôle dans D (son dénominateur ne s'annule pas dans D), alors, f est holomorphe dans D.


II. Bijection de D sur D

1°) Application de D dans D.

Nous devons montrer que z D f(z) D. La preuve demande un peu de patience.

3$\textrm |f(z)|^2 < 1 \Longleftrightarrow \ (\fra{z-c}{1-c*z})(\fra{z*-c*}{1-cz*}) < 1\\
 \\ \Longleftrightarrow \ (z-c)(z*-c*) < \ (1-c*z)(1-cz*)\\
 \\ \Longleftrightarrow \ |z|^2+|c|^2-(zc*+z*c) < 1-(zc*+z*c)+|z|^2|c|^2\\
 \\ \Longleftrightarrow \ 1-|z|^2-|c|^2+|z|^2|c|^2 > 0\\
 \\ \Longleftrightarrow \ (1-|c|^2)(1-|z|^2) > 0

Comme c D, 1-|c|² > 0.

Enfin, l'équivalence précédente permet d'écrire :

z D |z| < 1 1-|z|² > 0 |f(z)|² < 1 |f(z)| < 1

Ceci prouve que : f : D D

2°) Bijection de D dans D

Donnons nous un élément Z dans D (but) et cherchons si Z possède un antécédent z dans D.
Pour cela résolvons l'équation f(z) = Z, Z donné dans D et z inconnu (dans D espérons le !)

Mon calcul de résolution de cette équation figure dans mon message de 18 h 27, je ne reprends que la fin :

3$\textrm f(z) = Z \Longleftrightarrow z = \fra{z+c}{1+c*z}

Ceci montre que si l'on appelle fc la fonction donnée, on aura :

Z = fc(z) z = f-c(Z)

Comme la propriété de fc d'aller de D dans D ne dépend pas du signe de c, on peut affirmer que f-c ira aussi de D dans D, donc Z D Z D.

Finalement tout Z de D possède un antécédent z dans D et un seul.

Conclusion :

f est une bijection de D dans D et (fc)-1 = f-c



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