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Niveau algorithmique
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Recherche de fonctions complexes

Posté par
alainpaul
06-12-13 à 10:09

Bonjour,

Soit la fonction complexe f ainsi définie:
f(z)=3z+2\bar z+1
comment calculer les fonctions g telles que
g(g(z))=f(z) ?


J'ai , pour le moment , réussi le calcul de l'inverse
f^{-1}(z)=\frac{3z+2\bar z-1}{5}  unique,


Vos idées sont les bienvenues,


Alain

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 15:09

Bonjour Alainpaul,

Une fois qu'on a vu que f n'agit que sur la partie réelle de z, ce n'est pas très compliqué ; on trouve que la fonction gx agissant sur la partie réelle doit être :
g_x(x) = \sqrt5\,x+\dfrac{\sqrt5-1}4

soit en revenant à g :
g(z) = g(x+iy) = g_x(x)+iy = \sqrt5\,x+\dfrac{\sqrt5-1}4 +iy \qquad\Longrightarrow \qquad \boxed{g(z)=z+\dfrac{\sqrt5-1}4(2z+2\bar z+1)}

Posté par
alainpaul
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 16:48

Bonjour,


"f n'agit que sur la partie réelle de z"


Est-ce à dire que nous pouvons partir de f(z)=5z-4iy+1 ?
et rechercher g sous la forme:
g(z)=az+iby+c
et ensuite  2iy = (z-\bar z)

Dans ce cas ,il doit y avoir deux solutions.



Alain

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 17:22

Plus simplement :  f(z) = f(x+iy) = 5x+1+iy ,   soit  x5x+1  et  yy
et je ne vois pas bien pourquoi il y aurait deux solutions.

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 17:25

PS : pourquoi as-tu posté cela dans le sous-forum "algo" ? Erreur de manip ?

Posté par
alainpaul
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 18:50

Bonsoir,


Dans quel sous-forum poster une question qui n'est
ni un devoir et ni une énigme.


f est fonction d'une seule variable tu écris;
x->5x+1  et  y-> y ?
aussi je proposais:
 f(z)=5z-4iy+1
c'est à partir de là que j'ai calculé l'inverse ;
inverse unique.

Une droite ex. 4x+3 peut avoir deux racines:
2x+1 , -2x-3 ; f(z) aussi,


Alain

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 19:21

Je ne vois pas bien ce que la question a à voir avec l'algorithmique ...

Pour la question elle-même , quel peut être l'intérêt de mélanger z et y dans l'expression de la fonction ? La solution que j'ai donné marche, je l'ai vérifiée.
Et je ne comprends pas ta remarque :  "Une droite ex. 4x+3 peut avoir deux racines: 2x+1 , -2x-3 ".

Posté par
alainpaul
re : Recherche de fonctions complexes 06-12-13 à 19:44

Oui mais,


Tu n'a pas répondu à ma question
"Dans quel sous-forum poster une question qui n'est
ni un devoir et ni une énigme"


Ma remarque :  "Une droite ex. 4x+3 peut avoir deux racines: 2x+1 , -2x-3 "
fait suite à mon écriture
%20f(z)=5z-4iy+1

A mon avis, tu dois avoir une autre solution :
g_x(x)=-\sqrt{5}\times x+b ,



Alain

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 01:57

Ca se pourrait : il n'y a qu'à calculer b et vérifier  ...

Posté par
alainpaul
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 11:57

Bonne fin de semaine,


Je souhaite m'expliquer:je ne suis pas un étudiant;
isolé et souvent sans solides bases de mathématiques
je tourne et retourne un thème donné ,je me suis ainsi
intéressé aux opérateurs différentiels,aux égalités polynomiales ,
à l'itération des fonctions et plus récemment aux fonctions complexes.


Aussi en partant de la droite itérée
(ku+l)^{[r]}=k^r(u+\frac{b}{l-1})-\frac{b}{l-1}
r réel

Et de   f(z)=5z-2(z-\bar z)+1
nous obtenons les itérées  f^{[n]}   de  f(z)=3z+2\bar z +1


Nous tenons nos 2 cas ;r = -1 ,r=1/2 .


Amicalement,

Alain

Posté par
Pierre_D
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 13:22

Avant de lire ton message ci-dessus, j'avais enfin saisi, cette nuit dans mon lit, où tu voulais en venir ; j'ai réalisé que j'avais en effet laissé échapper une solution, mais nul besoin pour cela de passer par une forme  f(z)=5z-4iy+1 :  il suffisait d'exploiter correctement (c'est là que j'ai péché) la piste :

f(z) = 3z+2\bar z+1 = f(x+iy) = 5x+1+iy = f_x(x) +if_y(y) \text{  avec  }f_y(y)=y

Reste donc à trouver  g_x(x) = ax+b \text{  tel que  } g_x\circ g_x(x)= a(ax+b)+b = f_x(x) = 5x+1

L'identification conduit à :  a^2=5\text{  et  }b(a+1)=1 ,  d'où les deux solutions (je ne sais pas pourquoi je n'avais retenu que a=+5) :

1. a=\sqrt5\text{  et  }b=\dfrac{\sqrt5-1}4\quad;\quad g_x(x)=\sqrt5\,x+\dfrac{\sqrt5-1}4\quad;\quad g(z)=z+\dfrac{\sqrt5-1}4(2z+2\bar z+1)

2. a=-\sqrt5\text{  et  }b=-\dfrac{\sqrt5+1}4\quad;\quad g_x(x)=-\sqrt5\,x-\dfrac{\sqrt5+1}4\quad;\quad g(z)=z-\dfrac{\sqrt5+1}4(2z+2\bar z+1)

Posté par
carpediem
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 16:49

salut

f(z) = 2z + 3\bar{z} + 1

f est un polynome en z et z* (conjugué de z)

g o g(z) = f(z)

g(z) = az + bz* + c

g o g(z) = a(az + bz* + c) + b(az* + bz + c) + c = (a2 + b2)z + 2abz* + (a + b + 1)c

donc

a2 + b2 = 2
2ab = 3
(a + b + 1)c = 1


des deux premières on déduit

a + b = 5
ab = 3/2

on en déduit alors a et b classiquement de l'équation x2 - 5x + 3/2 = 0

puis on en déduit c

....

Posté par
alainpaul
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 18:35

Bonsoir,


J'ai procédé d'abord de cette manière,
attention tu as inversé les coefficients.


Ensuite j'ai considéré la forme r itérée;
f^{[r]}(z)=(3+2)^r\times (z+\frac{1-2(z-\bar z)}{4})-\frac{1-2(z-\bar z)}{4}

Ici r=1/2 correspond à 2 racines +/-5 ...


Le procédé marche aussi pour le calcul de la fonction inverse:
r=-1, une solution ,

Qu'en penses-tu?

Alain

Posté par
carpediem
re : Recherche de fonctions complexes 07-12-13 à 19:11

ho rien de plus .... tu as probablement raison ... on peut généraliser ....

oui j'ai inversé les inverses  ...

je me suis juste inspiré de ce qui précédait pour te proposer une méthode plus générale ....

Posté par
lafol Moderateur
re : Recherche de fonctions complexes 08-12-13 à 00:17

Bonsoir
dans quel forum poster ça ? dans "détente", non ?



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