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Niveau Licence Maths 1e ann
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fonction qui préserve le disque unité

Posté par
adeletrgy
05-04-18 à 09:16

Bonjour ,
J'essaie de faire une démonstration mais je n'ai absolument aucune piste, voilà l'énoncé:
Si est un réel et a un élément du disque unité D, la transformation de C { } Définie par f (ci-dessous)

Préserve le disque unité. Quelqu'un aurait une idée? Comment montrer qu'elle préserve le disque unité?

fonction qui préserve le disque unité

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 09:19

salut

ben il suffit de calculer le module de f(z) ...

Posté par
adeletrgy
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 09:26

Je ne suis pas sur d'avoir bien compris en quoi ça nous montre que ça préserve  D,
il faut que le module de f soit inférieur à 1?

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 09:37

Bonjour adeletrgy.
Alors dans ce cas, il faudrait mettre des définitions sur les mots!
Quand on te dit qu'une application préserve le disque unité, que comprends-tu ?

Posté par
adeletrgy
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:00

Pour moi, c'est si on donne à l'application le disque unité elle nous redonne le disque unité, il est invariant pour f.
Mais le disque unité correspond à l'ensemble des nombres complexes de modules inférieur à 1.
Alors je crois je suis perdu peu être vous avez une meilleur définition de l'image du disque unité par f?

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:05

Citation :
Pour moi, c'est si on donne à l'application le disque unité elle nous redonne le disque unité, il est invariant pour f.

Pas de quoi paniquer : traduction : si |z| \leq 1 alors |f(z)| \leq 1

Posté par
lionel52
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:09

A mon avis, il faut vérifier 2 choses :

Si z est dans le disque unité, alors f(z) aussi en calculant le module de f(z).

Mais aussi que si c est dans le disque unité, il faut résoudre à mon avis l'équation c = f(z) et vérifier qu'il existe un z solution dans le disque unité.

Posté par
lake
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:16

Bonjour,

On peut montrer que:

 1-|f_{\alpha,a}(z)|^2=\dfrac{(1-|z|^2)(1-|a|^2)}{|1-\bar{a}z|^2}

Posté par
adeletrgy
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:24

merci beaucoup pour vos réponses je vais essayer de calculer tout ça!

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:41

lionel52 @ 05-04-2018 à 10:09

A mon avis, il faut vérifier 2 choses :

Si z est dans le disque unité, alors f(z) aussi en calculant le module de f(z).

Mais aussi que si c est dans le disque unité, il faut résoudre à mon avis l'équation c = f(z) et vérifier qu'il existe un z solution dans le disque unité.


bonjour,
je ne pense pas... personnellement dans "préserve le disque unité", je comprends f(D)D , mais pas forcément "="

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:45

lionel52 : tout le pb est là : que signifie le verbe préserver ?

est-ce la définition de jsvdb : f(D) \subset D

est-ce ta définition : f(D) = D  (ou encore f est surjective sur D)


le plus naïvement et naturellement et par expérience j'aurais évidemment opté pour la première ... (qui n'est bien sur pas contradictoire avec la seconde mais moins forte bien sur)

maintenant on a un bon exercice :

1/ montrer que f(D) D.
2/ f est-elle surjective ? (voire plus même)

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:47

carpediem

on peut avoir f(D)D et f surjective sur D sans que f(D)=D ... non ?

on peut très bien avoir certains points de D qui sont images de points en dehors de D sans contre-dire  f(D)D

Posté par
lionel52
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:52

Bah d'un côté on nous parle de préserver D de l'autre côté on nous dit que D est invariant par f... Donc je sais pas!  

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:55

matheuxmatou : effectivement !!!

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:56

mais on peut toujours se poser la question de savoir si f est surjective de D sur D
(indépendamment qu'elle le soit de C sur D)

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 10:56

mais on peut toujours se poser la question de savoir si f est surjective de D sur D
(indépendamment qu'elle le soit de C sur D)

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 11:00

moi je comprends simplement f(D)D ... c'est peut-être mon côté "fainéant" !

mais c'est vrai qu'il faudrait définir le machin un peu plus rigoureusement

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 11:03

moi itou ... et c'est surement mon côté "efficacité" : en faire le moins possible pour en obtenir le plus possible

Posté par
malou Webmaster
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 11:17

adeletrgy

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q10 - Puis-je insérer des symboles mathématiques afin de faciliter la lecture de mon message ?


(modérateur)

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 12:45

carpediem @ 05-04-2018 à 10:45

lionel52 : tout le pb est là : que signifie le verbe préserver ?
est-ce la définition de jsvdb : f(D) \subset D
est-ce ta définition : f(D) = D  (ou encore f est surjective sur D)

On a les résultats suivants qui peuvent aider à répondre : \mathbb D = \text{ disque unité ouvert}
Théorème

Soit f : \mathbb D \rightarrow \bar {\mathbb D} une fonction holomorphe telle que f(0) = 0. Alors \forall z \in \mathbb D :

- |f(z)| \leq |z|

- |f'(0)| \leq 1

de plus si \exists \xi \in \mathbb D,~|f(\xi)| = |\xi| ou si |f'(0)| = 1 alors \exists \theta \in \R tel que f(z) = e^{i\theta}z


Théorème :

Les applications holomorphes bijectives de \mathbb D sur \mathbb D sont les applications M_{\theta,a} (z) = e^{i\theta}\dfrac{z-a}{1- \bar a.z},~\theta \in \R,~a\in \mathbb D


Conclusion : préserver signifie ici f(D) = D

Posté par
carpediem
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 13:55

c'est du lourd !!! char d'assaut ou bulldozer ?

de l'énoncé initial on ne sait pas :

1/ ce qu'est le disque unité (ouvert ou fermé)
2/ ce que signifie le verbe préserver


et je reviens sur la remarque de matheuxmatou : elle est pertinente ... mais hors de propos si on sous-entend à minima qu'on part de D (de part la définition "normale" de préserver ... qui au moins considère comme nous l'avons pensé tous les deux qu'on demande f(D) D

ensuite on peut demander plus fort comme lionel52 : f(D) = D (car pour avoir cette égalité il est bien sur nécessaire d'avoir l'inclusion) et alors c'est équivalent à la surjectivité de D sur D

et ceci indépendamment du fait que des éléments de C aient une image dans D

car pour parler de préserver c'est qu'on part évidemment de D ...


ce me semble-t-il ...

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 14:16

Conclusion :
d'après le théorème en rouge on va donc montrer formellement que f est bijective en exhibant pour ça l'application réciproque formelle. C'est une homographie ... donc facile !
On vérifie que f est bien définie sur \mathbb D ainsi que la réciproque.
On vérifie ensuite que |f| \leq 1 ainsi que |f^{-1}| \leq 1 dans \mathbb D et c'est gagné ...

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 16:05

jsvdb
ta fonction holomorphe ici ne vérifie pas f(0)=0, sauf erreur de ma part.

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 16:13

matheuxmatou
Certes, mais en fait, ce qui nous intéresse surtout c'est le théorème rouge où cette hypothèse n'est pas requise.
Le théorème bleu n'est là que pour aider à démontrer le théorème rouge.

Le fil bleu sur le bouton bleu, le fil rouge sur le bouton rouge

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 16:15

jsvdb
dans ton post du 5 à 10:05 tu disais bien que la question était simplement (puisque "pas de quoi paniquer" !) de montrer f(D)D

voilà, restons-en là... et je ne crois pas que l'auteur a une théorie des fonction holomorphes à sa disposition...

Posté par
matheuxmatou
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 16:16

je ne connais pas ce théorème (le rouge !)

Posté par
jsvdb
re : fonction qui préserve le disque unité 05-04-18 à 17:05

Je n'avais sorti ces "bulldozers" que pour clarifier l'énoncé
Ceci dit sa démonstration du rouge est intéressante et utilise le principe du maximum. Ce qui évite (à condition d'avoir cet outil) de passer par là fonction qui préserve le disque unité.

matheuxmatou @ 05-04-2018 à 16:15

dans ton post du 5 à 10:05 tu disais bien que la question était simplement (puisque "pas de quoi paniquer" !) de montrer f(D)D

A 10:05 je pensais comme Carpediem :
carpediem @ 05-04-2018 à 10:45

lionel52 : tout le pb est là : que signifie le verbe préserver ?
le plus naïvement et naturellement et par expérience j'aurais évidemment opté pour la première ... (qui n'est bien sur pas contradictoire avec la seconde mais moins forte bien sur)

Le post de lionel52 aidant, c'est là que j'ai commencé à fouiner dans mes cours de DEA et que j'ai trouvé le rouge et je me suis dit qu'en fait on pouvait facilement opter pour f(D) = D avec bijection.

Ceci dit, j'en reste là maintenant



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