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Niveau Licence Maths 1e ann
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fonction analytique

Posté par
warso
09-03-17 à 16:07

bonsoir,

z \{1} , f(z) = sin(1 \(z-1) )  , montre que f est analytique sur [/smb]\{1}  

merci d avance

Posté par
ThierryPoma
re : fonction analytique 09-03-17 à 16:10

Bonsoir,

Du boulot : La fonction z\mapsto\dfrac{1}{z-1} est-elle analytique sur \C\setminus\{1\} ? Pourquoi ?

Posté par
jsvdb
re : fonction analytique 09-03-17 à 16:13

Bonsoir warso.

Commences déjà par voir que z \mapsto \dfrac{1}{z-1} est développable en série entière sur D(0,1) et que par suite, la composition avec la fonction \sin l'est aussi.

Tu prends alors z_0 \in \C-\{1\} et tu appliques ton cours.

Posté par
warso
re : fonction analytique 09-03-17 à 16:30

d`accord , donc  le rayon de convergence de f sera le min des rayon de convergence qui est egale 1 n est ce pas ?

Posté par
jsvdb
re : fonction analytique 09-03-17 à 16:51

Simplement, tu écris, pour z_0 \in \C-\{1\}, \dfrac{1}{z-1}=\dfrac{1}{(z-z_0)+(z_0-1)}=\dfrac{1}{z_0-1}\dfrac{1}{\frac{z-z_0}{z_0-1}-1}.

Tu vois donc que pour \left|\dfrac{z-z_0}{z_0-1}\right| < 1 c'est-à-dire pour z \in D(z_0,|z_0-1|), la fonction \dfrac{1}{z-1} est représentable en série entière de la manière suivante :

si \dfrac{1}{z-1} = \sum_{n=0}^{\infty}{a_n.z^n} sur D(0,1), alors  \dfrac{1}{z-1} = \sum_{n=0}^{\infty}{a_n.(z-z_0)^n} pour z \in D(z_0,|z_0-1|).

Il suffira de composer ensuite avec la fonction \sin, qui, elle, est analytique sur \C.

Posté par
warso
re : fonction analytique 09-03-17 à 19:20

pourtant il est claire que -1 / (1-z) est developpable en serie entiere sur D(0,1) et sin (z) sur   alors forcement f est developpable en D(0,1) . que pensez vous de mon idee?

Posté par
etniopal
re : fonction analytique 09-03-17 à 19:25

warso

Quelles  définitions équivalentes as-tu de " f est  analytique sur  tel ouvert U de   " ?

Posté par
warso
re : fonction analytique 10-03-17 à 04:13

ah oupss     je n aucune idee de la suite est ce que tu peux terminer votre demarche svp @jsvdb

Posté par
jsvdb
re : fonction analytique 10-03-17 à 09:50

J'ai tout dit ... !

La composée de deux fonctions analytiques est analytique (le tout est d'avoir bien défini les domaines des deux fonctions que l'on compose).
\sin est analytique sur \C, on a vu que z\mapsto \dfrac{1}{z-1} était analytique sur \C-\{1\} donc z \mapsto \sin \left(\dfrac{1}{z-1}\right) est analytique sur \C-\{1\}.

Après, peut-être, comme dit etniopal, te faudra-t-il revoir la définition de "f est analytique sur \C-\{1\}" !?

Ici, ce que l'on dit, c'est que pour tout z_0 \in \C-\{1\}, z \mapsto \sin \left(\dfrac{1}{z-1}\right) est développable en série entière sur le disque de centre z_0 et de rayon |z_0 - 1|. C'est-à-dire que cette fonction peut être représentée par une série dans le disque en question : on peut se poser la question de la convergence au bord du disque, mais on ne pourra pas aller plus loin. Cette fonction ne pourra donc pas être représentée par une série entière dans z_0 \in \C-\{1\} tout entier : c'est ce que nous dit le théorème d'unicité du prolongement analytique.

Posté par
etniopal
re : fonction analytique 10-03-17 à 10:47

Autant que je sache si U est un ouvert de et si  f: U est dérivable   alors f est analytique .
Ici   U := \{1}  , z 1/(z - 1)  est dérivable sur U  et sin l'est sur et on sait que la composée de 2 dérivables l'est aussi.

Posté par
jsvdb
re : fonction analytique 10-03-17 à 10:53

C'est ce que j'ai dit, non , je me suis trompé ?

Posté par
etniopal
re : fonction analytique 10-03-17 à 11:38

Je ne vois pas où tu parles de dérivabilité .
Tu as embrayé tout de suite sur    "développable en série entière "   ( et sur  sur D(0,1) en plus ) , notion que warso semble ne pas maîtriser .

Posté par
jsvdb
re : fonction analytique 10-03-17 à 12:11

D'accord, je vois où tu veux en venir.

Mais bon, c'est vrai que j'ai supposé tacitement connu les équivalences sur un ouvert : holomorphe analytique DSE. Tout ceci étant dit, j'aurai mieux fait de procéder dans l'ordre (comme avait commencé TP).

Donc plan récapitulatif :

1- On dit que la fonction z \mapsto \dfrac{1}{z-1} est holomorphe sur \C-\{1\} (dire pourquoi éventuellement). A partir de là :

2- soit on applique le cours : on dit donc que cette fonction est analytique sur  \C-\{1\} soit

2- on connait juste la définition d'analytique et on écrit ce que j'ai écrit 09-03-17 à 16:51 avec la connaissance de l'analycité de cette fonction sur D(0,1) et on conclut sur l'analycité de la fonction sur \C-\{1\}

(NB : ne pas pas connaître DSE et connaître l'analycité semble incompatible)

3- On conclut avec \sin par composition.



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