Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau LicenceMaths 2e/3e a
Partager :

fonction qui n'admet pas de primitive

Posté par
jeprak34
14-04-20 à 00:42

Bonsoir,
J'ai un exercice à faire mais je sais pas trop me lancer (l'analyse complexe c'est pas mon point fort) :
Montrer que la fonction f(z)=\frac{1}{z^2-z} n'admet pas de primitive sur le disque pointé D^{*}(0,1)=\{z \in C| 0 < |z| <1\}
Indication : une intégrale sur un lacet bien choisi. Utiliser la formule de Cauchy, ne pas faire de calculs.


Apparement il a détailler les étapes à suivre, mais comme je comprend pas bien la démarche j'aimerai que quelqu'un m'explique comment faire.
merci beaucoup

Posté par
Priam
re : fonction qui n'admet pas de primitive 14-04-20 à 09:14

Apparemment il a détaillé les étapes à suivre, mais comme je ne comprends pas bien la démarche j'aimerais que . . .

Posté par
jsvdb
re : fonction qui n'admet pas de primitive 14-04-20 à 14:53

Bonjour jeprak34.
Effectivement, il faut connaître ce théorème :

Soit \Omega ouvert ce \C et f \in \mathcal H(\Omega). Les condition suivantes sont équivalentes :
1/ Il existe g \in \mathcal H(\Omega) telle que g'=f
2/ Pour tout chemin \gamma régulier, fermé et tracé dans \Omega, on a \int_\gamma f(z)dz = 0


Application avec f(z) = \frac{1}{z(z-1)} sur \D^* = D(0,1)-\{0\}.
Posons \tilde f(z) = \frac{1}{z-1}.
On a par la formule de Cauchy \int_\gamma \frac{\tilde f(z)}{z}=2i\pi \tilde f(0)=-2i\pi \neq 0\gamma est le cercle de centre 0 et de rayon 1/2.
Donc d'après le théorème ci-dessus, la fonction z\mapsto \frac{\tilde f(z)}{z} = f(z) ne peut admettre de primitives sur \D^*

Posté par
jeprak34
re : fonction qui n'admet pas de primitive 14-04-20 à 16:34

Bonjour,

Priam @ 14-04-2020 à 09:14

Apparemment il a détaillé les étapes à suivre, mais comme je ne comprends pas bien la démarche j'aimerais que . . .


Dsl pour ces fautes mais j'ai écrit ce message très tard et après 9 heures de maths, donc  vous comprendrez...

jsvdb @ 14-04-2020 à 14:53

Bonjour jeprak34.
Effectivement, il faut connaître ce théorème :

Soit \Omega ouvert ce \C et f \in \mathcal H(\Omega). Les condition suivantes sont équivalentes :
1/ Il existe g \in \mathcal H(\Omega) telle que g'=f
2/ Pour tout chemin \gamma régulier, fermé et tracé dans \Omega, on a \int_\gamma f(z)dz = 0


Application avec f(z) = \frac{1}{z(z-1)} sur \D^* = D(0,1)-\{0\}.
Posons \tilde f(z) = \frac{1}{z-1}.
On a par la formule de Cauchy \int_\gamma \frac{\tilde f(z)}{z}=2i\pi \tilde f(0)=-2i\pi \neq 0\gamma est le cercle de centre 0 et de rayon 1/2.
Donc d'après le théorème ci-dessus, la fonction z\mapsto \frac{\tilde f(z)}{z} = f(z) ne peut admettre de primitives sur \D^*


Merci beaucoup pour cette réponse car vous m'avez très bien éclairée, je n'aurais pas pensé à la petite "astuce" de poser 1/(z-1) sur 1/z

Posté par
jsvdb
re : fonction qui n'admet pas de primitive 14-04-20 à 17:57

Dommage de s'en aller pour si peu

Posté par
Kernelpanic
re : fonction qui n'admet pas de primitive 15-04-20 à 01:11

Bonsoir jsvdb, je réponds car c'est aussi de mes cours, pour l'équivalence que tu donnes il me semble qu'il faut que l'ouvert soit connexe ; peux-tu confirmer (pour avoir l'existence de chemin régulier entre tous points) ?

Posté par
jsvdb
re : fonction qui n'admet pas de primitive 15-04-20 à 01:44

Bonsoir Kernelpanic.
Non, pas du tout besoin de connexité pour cette équivalence car le point 2/ dit : pour tout chemin fermé régulier on a bla bla; il ne demande pas d'avoir l'existence de chemin régulier entre tous les points.
Rappelle-toi qu'un ouvert O de \C est une réunion au plus dénombrable d'ouverts connexes.
Si donc un chemin fermé est tracé dans O, il l'est forcément dans l'une de ses composantes connexes.
Ex : prends deux disques ouverts disjoints de C dont la réunion U ne contient pas l'origine et considère la fonction définie par 1/z. Par ce théorème, cette fonction y admet des primitives. Alors que la 1/z définie sur n'importe quel ouvert dont 0 sera intérieur n'en n'admettra pas. C'est un résultat surprenant, mais ça, c'est le propre de l'holomorphie de nous sidérer.

Posté par
Kernelpanic
re : fonction qui n'admet pas de primitive 15-04-20 à 10:02

Rebonjour jsvdb, merci de confirmer mon doute. Dans la preuve de mon cours, on demandait la connexité pour avoir la connexité par arcs réguliers (car espace vectoriel etc etc...), étant donné qu'en prenant z0 dans l'ouvert, on considérait la fonction qui à z associait l'intégrale le long d'un chemin régulier reliant z à z0 (ou l'inverse...).
Merci pour ces explications supplémentaires
Bonne journée !



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !