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complexe,suite, topologie

Posté par
castor
28-06-17 à 14:16

Bonjour à tous,

je n'arrive pas à démontrer, de façon élémentaire le résultat suivant:
si z est un complexe e module 1 il existe une suite strictement croissante réelle u_n telle que z^{u_n) converge 1.

Merci d'avance pour votre aide.

Castor

Posté par
carpediem
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 14:46

salut

n --> -1/n est strictement croissante

z^(-1/n) --> z^0 = 1

...

Posté par
castor
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 15:19

c'est exact, mais j'ai fait une erreur en recopiant l'énoncé. La suite doit être à valeur dans IN.

Posté par
jsvdb
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 16:04

Bonjour castor.

Effectivement, si z est une racine de l'unité, le résultat n'est pas compliqué.

Sinon, il faut utiliser la densité de la suite n \mapsto z^n dans le cercle unité.

Posté par
Razes
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 16:30

Bonjour,

z=e^{i\theta}; \theta\in R

Donc le problème revient à chercher u_n tel que :
\theta u_n tends vers k\pi avec k\in N à choisir.

Posté par
Razes
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 16:31

A corriger : 2k\pi

Posté par
Razes
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 16:37

u_n=E(\dfrac{n\pi}{\theta})

Posté par
jsvdb
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 17:49

Razes @ 28-06-2017 à 16:30


Donc le problème revient à chercher u_n tel que :
\theta u_n tends vers 2.k.\pi avec k\in \N à choisir.

Bonjour Razes.
juste une remarque :
Si u_n est une suite d'entiers, cette possibilité ne pourra pas arriver.
Donc plutôt \theta.u_n = \varepsilon_n~[2\pi] pour une certaine suite \varepsilon_n qui tend vers 0.

Par ailleurs, je ne suis pas certain qu'un prenant u_n=E(\dfrac{2n\pi}{\theta}), on ait systématiquement le résultat.

Le cas \theta = 2 me laisse perplexe dans la mesure où 2u_n ne doit pas tendre vers 0 modulo 2

On a l'encadrement | u_n - n\pi |\leq 1 mais c'est tout.

Posté par
Razes
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 19:03

Bonjour jvsb,
Mes 2 premiers message me paraissent corrects.

Mon 3ême message est trop leger. Car le choix de u_n n'est pas judicieux. Mais ceci ouvre une porte de reflexion sur la forme de u_n

Posté par
jsvdb
re : complexe,suite, topologie 28-06-17 à 20:15

tout à fait, c'était comme ça que je l'entendais

Mais à mon sens, ça doit être assez complique.

L'irrationalité de \pi nous dit qu'il existe au moins une suite réelle u et une suite d'entiers k telle que |u_n - \frac{2\pi}{\theta}k_n| tende vers 0.

Si \frac{2\pi}{\theta} \in \Q alors en fait \theta = \frac{p}{q\pi} avec p et q entiers.
Il suffit de prendre u_n = 2nq et c'est ok.

Si \frac{2\pi}{\theta} est irrationnel, j'ai peur qu'on se contente d'un argument de densité par cette même irrationalité pour avoir l'existence de u_n
Après, les fractions continues permettent éventuellement de dire qu'on peut accélérer la convergence de |u_n - \frac{2\pi}{\theta}k_n| vers 0



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