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Niveau Licence Maths 1e ann
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fonctions holomorphes et lacets

Posté par
Dery
23-11-08 à 11:11

Bonjour à tous !

Voilà alors on considère le lacet suivant.
Soit a, et soit f la fonction définie par f(z)=(1-eiaz)/z²

On doit montrer que l'intégrale de f le long de ce lacet est nulle en montrant qu'il existe un ouvert étoilé U sur lequel f est holomorphe contenant le lacet et son intérieur.

Pour moi quand on avait un lacet fermé alors l'intégrale était nulle si la fonction était holomorphe ! Alors je ne comprends pas pourquoi on doit faire ça et en plus je n'arrive pas du tout à le faire !

Merci de votre aide à l'avance

fonctions holomorphes et lacets

Posté par
Rodrigo
re : fonctions holomorphes et lacets 23-11-08 à 11:54

Bonjour,
C'est un peu plus subtil que cela...
Ce qu'on sait c'est que si f est holomorphe sur un ouvert U et que deux chemins sont homotopes dans U alors l'intégrale de f le long de du premier est egale a l'intégrale le long du second.

Il faut donc faire attention attentions a la topologie de l'ouvert U. S'il a le type d'homotopie du point alors pas de problème ce que tu dis marche. Mais s'il est de genre 1 par exemple, comme une couronne alors tu peux tres bien avoir un lacet fermé dans la couronne une fonction holomorphe sur la couronne et pourtant son intégrale non nulle... C'est l'objet du théorème des residus.

Ici on doit montrer donc que le lacet est inclus dans un ouvert contractile (i.e) qui a le type d'homotopie du point. C'est assez evident visuellement.

Par contre il me semble que tu va avoir du mal a trouver un tel ouvert étoilé...Car f est meromorphe en zero...

Posté par
Dery
re 23-11-08 à 13:01

Ah oui d'accord

Mais puis-je traiter cette question sans avoir fait le théorème des résidus ni sans savoir ce qu'est une fonction méromorphe ??
Car ce sont des mots inconnus pour moi et c'est l'objet du prochain chapitre que l'on va traiter.

Merci

Posté par
Rodrigo
re : fonctions holomorphes et lacets 23-11-08 à 14:57

Je suis bète en fait, bien sur que tu va pourvoir trouver un ouvert étoilé contenant ton ensemble, par exemple le plan privé du demi axe Re z=0 Im z<=0.

Quant au reste, on utilise pas ici le theorème des residus...je te disais juste ça pour illustrer le fait que ce que tu dis peut etre faux.

Posté par
Dery
re 25-11-08 à 16:27

Re bonjour,
En fait, si je prends comme ouvert étoilé U, le plan est-ce que ça marche ?

Sinon ensuite si je note le demi cercle de centre 0 et de rayon R parcouru dans le sens trigonométrique, comment se fait-il que limf(z)dz le long de , quand R tend vers + soit nulle ?

(je ne comprends pas trop cette partie du cours...)

Posté par
Camélia Correcteur
re : fonctions holomorphes et lacets 25-11-08 à 16:34

Bonjour

Non, tu n'as pas le droit de prendre C tout entier, parceque ta fonction n'est pas définie en 0. C'est l'idée de Rodrigo qui est la meilleure, prends le plan privé de l'axe imaginaire négatif.

Pour montrer que la limite sur tend vers 0, tu majores le module de la fonction à intégrer et tu multiplies par la longueur du demi-cercle.

Posté par
Dery
re 25-11-08 à 17:00

Merci !

Et en fait il y a quelque chose que je ne comprends pas : pour montrer que f est holomorphe sur U, on fait bien les mêmes calculs que pour montrer qu'elle est holomorphe sur non ? (enfin dans ce cas elle n'est pas définie sur mais si on prend une fonction qui est définie sur par exemple).
Alors en fait je ne comprends pas ce que ça change de prouver qu'une fonction est holomorphe sur U ou sur ?

Posté par
Dery
re 25-11-08 à 17:30

Est-ce que c'est normal que ç_a me prenne deux pages de montrer que f est bien holomorphe ??

Posté par
Dery
re : fonctions holomorphes et lacets 25-11-08 à 17:52

Citation :
Pour montrer que la limite sur tend vers 0, tu majores le module de la fonction à intégrer et tu multiplies par la longueur du demi-cercle.


Ca me donne que |f(z)dz| sur -2MR...

Donc ca ne marche pas si je fais tendre R vers +.

J'ai pris (t)=Reit t€[0,]

Posté par
Dery
re 25-11-08 à 18:12

svp personne ne peut m'aider ?

Posté par
Rodrigo
re : fonctions holomorphes et lacets 25-11-08 à 19:37

Bon deja c'est evident que ta fonction est holomorphe sur C privé de l'origine cela resulte de resultats généraux du style le produit, la somme ... de fonctions holomorphes sont holomorphes.

Ensuite il y a une différence entre etre holomorphe sur C et l'etre sur un ouvert U. si ta fonction est definie sur U alors elle est holomorphe sur U et pas sur C tout entier...

Posté par
Rodrigo
re : fonctions holomorphes et lacets 25-11-08 à 19:41

Pour montrer que ta limite est nulle casse l'intégrale de fdz le long du lacet du debut en 4 morceaux (cette intégrale est nulle), celui qui' t'interesse est donc égale a l'opposé de la somme des trois autres.

Posté par
Camélia Correcteur
re : fonctions holomorphes et lacets 26-11-08 à 14:14

Pour la limite sur le demicercle .

\|\bigint_\Gamma f(z)dz\|=\|\bigint_0^\pi f(Re^{it})Rie^{it} \ dt\|\leq R\pi\ \sup_{0\leq t\leq \pi}|f(Re^{it})|

Or |f(Re^{i\pi t})|=\frac{|1-e^{-aRt}|}{R^2}

et là tu dois discuter selon que a 0 ou a < 0.



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