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difféomorphisme local

Posté par
fusionfroide
16-12-06 à 18:31

Salut

J'aurai besoin d'une méthode détaillée pour montrer par exemple que l'application 4$f(x,y)=(exp{x}cos(y),exp{x}sin(y)) est un 4$\rm C^{\infty}-difféomorphisme local sur 4$\R^2

EN fait j'ai plusieurs exos du même type et nous n'en avons pas encore corrigé sur le théorème d'inversion locale.

Merci beaucoup et bonne soirée !

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 18:45

Calcule le jacobien!! Et applique le théo d'inversion locale.

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 18:50

Merci,

Mais : c'est tout ?

Mais le jacobien en quel point ? en (x,y) ?

Je ne vois pas trop le rapport avec le TIL ! car celui-ci fait intervenir un C^k-difféomophisme seulement...

En tout cas, merci de me consacrer un peu de votre temps, c'est sympa

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 18:54

Le difféormorphisme dans le théo d'inversion local est de même régularité de la fonction que tu étudies. C'est à dire que si f est Ck alors f^-1 est aussi Ck, ici f est C infini, donc...
Enfin le jacobien tu le calcule en tout point ou tu veux montrer que f est localement inversible...

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 19:37

OUi je connais ce théorème et je n'y avais pas du tout pensé !

Donc il faut d'abord que je montre que f est un difféomorphisme de classe C^k

Donc f^(-1) l'est aussi.

Ensuite on calcule le jacobien et là où il est différent de zéro, alors daf est un isomorphisme.

Mais ne faut-il pas faire intervenir des ouverts pour le TIL ?

Encore une fois, merci pour votre patience.

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 19:39

Non en fait je mélange tout !

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 19:41

heu si f est un dfféomorphisme f^-1 aussi. Il suffit que tu prouves que f est C infini et ensuite en chaque point ou df est un isomorphisme le theo d'inversion locale t'assure que localement f est un Cinfini difféomorphisme (c'est à dire sur un petit ouvert autour du point).

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:15

Dans votre dernière message, je comprends cette partie :  

Citation :
en chaque point ou df est un isomorphisme le theo d'inversion locale t'assure que localement f est un Cinfini difféomorphisme (c'est à dire sur un petit ouvert autour du point).


Là, aucun problème !

Mais dans la première partie, à quoi nous sert f^(-1)

Je connais la proposition suivante :

Soit f un difféomorphisme. Si f est de classe C^k, alors f^(-1) est de classe C^k


Désolé d'insister, mais j'essaie d'assimiler une bonne fois pour toutes

Posté par
otto
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:30

Salut,
un truc facile aussi (mais peut être hors contexte) serait celui ci:
f(x,y)=(u(x,y),v(x,y))=u(x,y)+iv(x,y)
Notamment f(x,y)=e^(x+iy)=e^z pour z=x+iy

Il est donc clair que f est localement un C infini difféomorphisme, mais ca n'utilise surement pas la philosophie du cours.
a+

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:50

il est clair que si f est un C-k difféomorphisme , alors f^-1 est aussi un C-k difféormorphisme c'est casiment la défiition d'un C-k difféomorphisme.
A quoi nous sert f^-1, heu ca dépend dans ton exo à rien à priori.
Je disai juste que quand tu as écrit f est un difféomorphisme donc f^-1 l'est aussi, c'est clair que si f est un difféo alors f^-1 l'est aussi. Maus tu n'as pa besoin de f^-1 pour calculer la jacobienne. J'espère que je t'emmelle pas encore plus...
Pour ton exo donc tu dis que f est Coo et tu calcules le jacobien et dnas les points ou il n'est pas nul tu a un Coo-difféomorphisme local.

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:55

D'accord, donc ici le Jacobien vaut exp{x} \neq 0 sur tout \R^2

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:56

C'est bon j'ai enfin compris !

Merci pour votre patience

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 20:57

Exactement

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 21:04

D'accord j'ai tout à fait compris votre démarche !

Une dernière chose : le caractère local, d'où vient-il ici ? Puisqu'à priori, le jacobien est calculé sur tout \R^2, non ?

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 21:05

Et peut(on dire qu'ici f est un C^k-difféomorphisme tout court ?

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 22:13

Je pense que non mais je n'arrive pas à justifier !

Posté par
Rodrigo
re : difféomorphisme local 16-12-06 à 22:17

La réponse est non. Il faut rajouter la condition que f soit injective...

Posté par
otto
re : difféomorphisme local 17-12-06 à 04:16

C'est clairement pas bijectif, donc tu auras du mal à avoir un difféomorphisme ou tout simplement un homéomorphisme...

Le problème étant que f(x,y)=f(x,y+2pi)

Posté par
fusionfroide
re : difféomorphisme local 17-12-06 à 14:12

Merci otto, très bien vu !

J'étais arrivé à la même conclusion en m'intéressant à un peiti système.

Je suis parti de f(x,y)=f(x^',y^')



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