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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Résidu d'une composition

Posté par
Kernelpanic
16-05-20 à 15:53

Bonjour à tous,

je sature un peu sur les exos d'analyse complexe et je n'arrive pas à faire celui-ci :

"Soient U et V deux ouverts de C et f : U -> V une fonction holomorphe. Soit z0 dans U un complexe tel que la dérivée de f en z0 ne s'annule pas. On pose w0 = f(z0) et on introduit une fonction g définie sur V privé de w0 une fonction holomorphe avec un pôle d'ordre 1 en w0. Exprimer le résidu de g \circ f en z0 en fonction de celui de g en w0."

Je suis dessus depuis 10h et rien. J'ai tenté de passer par la formule intégrale mais c'est pas concluant, j'ai essayé d'utiliser des formules qui font intervenir des résidus avec des dérivées pour tenter d'utiliser l'hypothèse sur la dérivée de f mais rien non plus. Ca doit être évident mais vraiment, je vois pas. Avez-vous une piste ? Merci.

Posté par
mokassin
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 16:40

Bonjour,
Quitte à effectuer une translation tu peux supposer z0=0
Comme f'(0) est non nul, f est une diffemorphisme d'un petit voisinage de 0 dans un voisinage de f(0), tu peux donc prendre un petit disque D entourant f(0) et regarder l'intégrale \int_{\partial D}g(z)dz=\int_{f^{-1}(\partial D)}g(f(z))f'(z) dz
Tu peux ensuite comparer \int_{f^{-1}(\partial D)}g(f(z))f'(z) dz et \int_{f^{-1}(\partial D)}g(f(z))f'(0) dz

Posté par
mokassin
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 16:42

D'ailleurs il vaut mieux prendre D un petit disque entourant 0 et regarder f(\partial D) qui est un petit voisinage entourant f(0).

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 16:46

Bonjour,

Pourquoi ne pas y aller bille en tête ? On écrit \large g(w)= \dfrac{h(w)}{w-w_0}  avec \large h fonction holomorphe au voisinage de \large w_0 ; le résidu de \large g en \large w_0 est \large h(w_0).
Et maintenant on remplace \large w par \large f(z) (et bien sûr \large w_0 par \large f(z_0)). Et on va voir la dérivée de \large f en \large z_0 qui va venir dans le jeu ...

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 16:48

Ah, mokassin avait répondu entre temps. Bon, ça fait une autre piste.

Posté par
Kernelpanic
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 17:09

Bonjour à vous deux, et merci beaucoup. J'apprécie la simplicité de ta réponse GBZM et qui donne le résultat quasi-immédiatement, je me sens un peu débile pour le coup ; mais j'apprécie aussi celle de mokassin qui me refait travailler les difféomorphismes. J'ai donc trouvé :

res_{z_0}(g\circ f) = \dfrac{res_{w_0}(g)}{f'(z_0)}

Merci encore, et bonne soirée.

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 17:12

Avec plaisir. Des fois, les idées simplistes sont efficaces.

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 17:16

Au fait, tu as bien conclu sur ton autre exercice ?

Posté par
Kernelpanic
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 17:22

Ah mince, désolé, j'ai oublié de revenir dessus... Oui j'ai réussi à finir : j'ai passé un peu de temps à me demander pourquoi, en appliquant le principe du maximum sur les couronnes, le maximum doit se situer à un moment ou un autre sur le bord inférieure de la dite couronne. Après ça (en comprenant que si ce max si situait toujours sur le bord supérieur, on remettait en cause l'holomorphie), il n'y avait plus aucun problème, il suffisait ensuite d'utiliser la densité dans C

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 17:42

Citation :
on remettait en cause l'holomorphie

Je dirais plutôt que ça remettrait en cause le fait que l'on a une singularité essentielle au centre.

Posté par
etniopal
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 18:24

    
Bonsoir !
    mon grain de sel :
    On se  ramène au cas    z 0 = 0 =  f( z0 ) .
Alors , pour z dans U , on a :  f(z) = zp.F(z)   , g(z) = r/z + G(z)  où p   * , r * , F et G holomorphes  F(0) = c *
g o f = r/f(z) + G(f(z) =  r/az p-1 + H(z) où H est holomorphe .
Si p > 1  , 0 est un pôle de g o f d'ordre p-1 et son résidu y est r/a..
Si p = 1 , g o f se prolonge en une homomorphe (sur U)

Posté par
etniopal
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 19:00

****En fait ce que j'ai raconté ne vaut que dans un ouvert W  contenu dans U où f et  n'a pas de singularité  et  où  g o f n'a  que   0 comme singularité possible .
Et je ne vois pas pourquoi  j'ai écrit p-1  au lieu de p .
Enfin comme je n'avais pas lu que f'(z0) est non nulle , on n'a que le cas p = 1  donc un pôle d'ordre 1 pour g o f .

Posté par
GBZM
re : Résidu d'une composition 16-05-20 à 19:04

Tu es sûr de ce que tu écris, etniopal ?
As-tu remarqué l'hypothèse que la drivée de f en z_0 est non nulle ?
À part ça :
Qui est a ?
Es-tu sûr que si f(z)=z et g(z)=1/z, alors g\circ f se prolonge en une fonction holomorphe en 0 ? (Ta dernière affirmation).
Es-tu sûr que si f(z)=z^3 et g(z)=1/z, alors le pôle de g\circ f   est d'ordre 2 et son résidu est 1/a (qui est a, encore une fois ?) ? (Ton avant-dernière affirmation).



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