Fonction holomorphe

Bonjour
Comment trouver une fonction holomorphe qui s'annule en certains points qu'on nous donne ?
Comment démarrer ?
Merci.

Réponses

  • Si le nombre de points est fini un polynôme fait l'affaire.
  • Pour un ensemble fini de points il y a les polynômes comme l'a dit raoul.S; pour le cas général il y a ce résultat:
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Théorème_de_factorisation_de_Weierstrass

    Edit: voir plutôt la page anglophone pour la version du théorème qui est pertinente ici:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Weierstrass_factorization_theorem
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • Merci

    Il faut trouver les alpha et bêta tels que f holomorphe et bornée sur D(0,1) s'annule en les points:

    (1-2^(-alpha.n)) exp(2pi i k 2^(-bêta .n))

    n>=1 et 0<k<2^(bêta.n)

    Voilà

    le exponentielle(i.2pi k.2^(-bêta.n) me fait penser aux racines (2bêta) nèmes mais je suis en reprise d'études donc je galère var les cours sur les fonctions holomorphes sont lourds pour moi même si j'ai commencé doucement
  • ochi, si je parviens à bien lire du \LaTeX écrit sans les balises dollard qui l'encadrent il y a un nombre fini de points à ton exemple. La réponse est donc donnée dans un post précédant le mien c'est tout le sens du publish or perish!
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Re!

    J'ai pensé à la fonction f(z)=z^(2^bêta.n)-(1-2^(-alpha.n)^2^bêta.n)

    J'ai raisonné comme avec les polynômes en me disant que si l'équation X^n=z avait une solution évidente z0 alors
    toutes les solutions sont de la forme z0.exp(i 2kpi/n) avec 0<=k<n

    Ici n= 2 puissance (bêta.n)
  • C'est juste, et avec $\LaTeX$ (\LaTeX) $\beta$ (\beta) sont encadrés entre les signes $
    Tu as trouvé les arguments des racines du polynôme, à présent il reste les modules.
    Si tu ne trouves pas nombre fini de racines alors la fonction n'est pas une fonction polynôme
    et dans ce cas, comment sais-tu qu'elle est bornée?
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Oui merci beaucoup mais comment faire justement pour avoir un nombre fini de racines?
  • Pour le plan $\mathbb{C}$ un polynôme convient : celui qui s'annule en ce nombre fini de racines.
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • J'ai oublié de le préciser mais dans l'énoncé de mon prof, il est précisé qu'on travaille dans le disque unité.
  • Je lis mal à cette heure : si tu ne peux pas consulter "Analyse réelle et complexe", traduit de Walter Rudin ma question est "la suite a-t-elle un point d'accumulation ?"
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Ne connaissant pas cette notion de point d'accumulation , j'ai regardé sur Internet

    J'aurais eu tendance à dire que 1 en était un mais 1 n'appartient pas au disque unité ouvert

    Sinon tout nombre compris entre 0 et 1 contient plein de nombres de type 1-2(puissance -alpha.n) autour de lui

    C'est là où j'ai du mal avec cette histoire d'accumulation que je confonds peut-être avec la limite de 1-2(puissance -alpha.n)
  • Renseignement pris, il y a plusieurs définitions possibles (plusieurs écoles). Voici ce que j'entends par point d'accumulation d'une partie $A$ de $\mathbb{C}$ : un point $x$ de $\mathbb{C}$ est un point d'accumulation de $A$ si tout voisinage de $x$ contient une infinité de points de $A$. Ici $A$ est l'ensemble des zéros que tu définis.
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • L'ensemble des zéros d'une fonction holomorphe non constante sur un domaine (un ouvert connexe) n'a pas de point d'accumulation.
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Rebonjour et merci ,

    Ici les points se trouvent sur le cercle de centre O , de rayon 1-2(puissance-alpha.n) et chaque angle .
    L' argument de chaque affixe est égal au précédent plus 2pi/2puissance bêta.n

    Comme on fait avec les racines nèmes d' un complexe représentées par des points qui sont les sommets d' un polygone régulier à n côtés . Il y a eu des énoncés de bac S avec le pentagone notamment
  • Les racines n-ièmes de $1$ sont les racines de la fonction $x^n-1$ holomorphe sur tout le plan $\mathbb{C}$ et les racines n-ièmes de $r\in\mathbb{R}$ $r>0$ sont les racines de la fonction $x^n-r$ holomorphe sur tout le plan $\mathbb{C}$.
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Merci AlainLyon mais mon souci ici est que l'énoncé disait:

    " Décrire tous alpha et bêtas strictement positifs tels que il existe une fonction holomorphe etc...."

    Du coup ici on ne donne aucune condition sur alpha et bêta à part être >0
  • Excusez moi je reviens sur ce post.

    Puis-je me permettre d'écrire que la fonction holomorphe sur le disque unité que je cherche est f(z)=z^2^bêta.n -(1-2^-alpha.n) ?
    Ou d'écrire f(z) sous forme d'un produit de fonctions élémentaires de type(X-X1)(X-X2)......(X-Xn) ?
    Les Xi étant les racines du polynômes ou les zéros de ma fonction holomorphe.
    Il ne faut pas écrire la fonction sous forme d'une série entière ?

    Aidez-moi s'il vous plaît. Au plus je lis de cours sur les fonctions holomorphes sur internet, au plus je suis perdue !
  • Si j'ai bien lu alors il n'existe pas un telle fonction puisque l'ensemble des zéros a un point d'accumulation et qu'on peut continuer analytiquement la fonction en ce point où elle s'annule. Le domaine de la fonction contient alors $D(0,1)\cup V$ avec $V$ un voisinage du point d'accumulation en lequel la fonction est régulière et s'annule.

    C'est le cas si la suite des zéros a une sous-suite convergeant dans $D(0,1)$ ou sa fermeture.

    Et comme pour la topologie de $\mathbb{C}$ toute suite de zéros dans $D(0,1)$ a un point d'accumulation (i.e une limite de sous-suite) dans la fermeture de $D(0,1)$ qui est un compact c'est donc le cas s'il y a une suite quelconque de zéros dans $D(0,1)$.

    Si l'ensemble des zéros est fini alors le polynôme qui s'annule en ces zéros est une fonction non unique qui s'annule en ces zéros puisqu'il y a aussi ce polynôme multiplié par une fonction entière (analytique de rayon $\infty$ en $0$).
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • On dispose de ce théorème sur les fonctions analytiques. Soient $U$ un ouvert [connexe de $\mathbb{C}$ , $a$ un point de $U$ et une fonction analytique $f~:~U \to \mathbb {C}$ alors les quatre propositions suivantes sont équivalentes :

    $(1)$ $f$ est identiquement nulle sur $U$.
    $(2)$ $f$ est identiquement nulle dans un voisinage de $a $
    $(3)$ $\forall n \in \mathbb {N} ,f^{(n)}(a)=0 $
    $(4)$ $f$ est identiquement nulle sur un ensemble de points possédant un point d'accumulation dans $U$.

    On montre facilement que $(1)\Rightarrow (2)\Rightarrow (3)\Rightarrow (4)$, la preuve repose sur $(4)\Rightarrow (1)$ : on considére l'ensemble $A$ des points $b$ de $U$ tels que $f$ soit nulle au voisinage de $b$, $A$ est ouvert on montre qu'il est fermé.
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Merci Alain Lyon.
    Je ne maîtrise pas du tout.

    Quand je regarde des vidéos d'analyse complexe, ça ne parle que des conditions de Cauchy-Riemann, du log et de l'exponentielle complexes qui paraissent simples à appliquer.

    Là je suis très désarmée par cette question de mon exercice qui commence par "Décrire tous alpha et bêta..." alors que tous les alphas et bêtas réels strictement positifs me semblent convenir.
  • Bonjour,
    Quel est l'énoncé exact du problème ?
  • Je réitère la question de Philippe Malot, pour l'instant ce n'est pas clair dans la discussion.
  • ochi écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,2179678,2183370#msg-2183370
    [Inutile de recopier un message présent sur le forum. Un lien suffit. AD]

    Il y a bien plus que cela, je te conseille d'aller plus loin en empruntant ou en achetant le livre de Walter Rudin dont le titre traduit en français est "Analyse réelle et complexe" (je ne connais pas la version anglo-américaine de ce livre, c'est sa traduction par N. Dhombres et F. Hoffman).
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • ochi a écrit:
    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,2179678,2183370#msg-2183370 Là je suis très désarmée par cette question de mon exercice qui commence par "Décrire tous alpha et bêta..." alors que tous les alphas et bêtas réels strictement positifs me semblent convenir.

    Si la suite $(1-2^{-\alpha n}) e^{2\pi i k 2^{-\beta n}}=1-2^{-\alpha n}$ est bien la suite des zéros de $f$ dans $D(0,1)$ alors les modules des zéros sont $1-2^{-\alpha n}<1$ et la condition $\alpha>0$ est nécessaire pour que $1-2^{-\alpha n}>0$. Sous cette condition l'ensemble des zéros de $f$ dans $D(0,1)$ a un point d'accumulation sur le cercle unité et pas dans $D(0,1)$ : le produit infini $f(x)=\prod\limits_{n>0}(x-1+2^{-\alpha n})$ est holomorphe sur $D(0,1)$ parce que la série de terme $2^{-\alpha n}$ converge, c'est une application du théorème de factorisation de Weierstrass comme l'a indiqué Foys
    Ce qui se passe sur le cercle unité n'était pas demandé.

    Voici une référence pour un livre à emprunter : $\LaTeX$ par la pratique Christian Rolland Éditions O'REILLY
    Les mathématiques ne sont pas vraies, elles sont commodes.
    Henri Poincaré
  • Oui merci Alain Lyon.

    C'est ce que nous avions trouvé plus haut quand nous avions parlé des racines n-èmes même si ici ce sont des racines 2 puissance bêta-èmes .

    Mais avec d'autres étudiants, on se demande pourquoi alors cette question du prof :" Décrire tous alpha et bêta strictement positifs tels que etc. " puisque finalement on ne dit rien de plus sur alpha et bêta que ce que le prof dit dans l' énoncé.

    Mais un grand merci pour tous tes postes, c'est hyper gentil.
  • Je reviens sur ce post pour AlainLyon notamment et pour tous ceux qui ont essayé de m'aider.
    J'ai eu la correction de cet exercice, elle peut éclairer tout le monde je crois...

    Voici. Par la condition et le théorème de Blaschke, il est nécessaire et suffisant que :
    l'infini soit > à la somme des 1-I(1-2^(-alpha.n)exp(2piik2^(-bêta.n)I
    Cette somme est égale à somme des 2^(-alpha.n) fois somme des 1
    Il faut donc que somme des 2^(bêta - alpha)n < l'infini
    Ceci est vrai ssi bêta < alpha

    D'où il y avait bien une condition sur alpha et bêta et tous ne pouvaient pas " marcher"

    Excusez-moi je ne sais pas écrire en latex ici.
  • Bonsoir, je découvre ce fil; pour une fonction holomorphe définie sur le disque unité, qui s'annule dans ce disque, les produits de Blaschke sont la réponse; expliqués dans Rudin: real and complex analysis , ou bien Garnett: bounded analytic functions ou bien dans Hoffmann: Banach spaces of analytic functions ou bien dans le bouquin des Queffelec chez Calvage et mounet: Analyse complexe et applications sans oublier les classique Ahlfors et Cartan.
    A demon  wind propelled me east of the sun
  • Merci gilles benson

    En effet, j'aurais dû travailler avec l'un des manuels que tu cites car visiblement, sur le forum, les réponses que j'ai eues n'ont rien à voir avec la correction.
    C'est pour cela que j'ai écrit la correction qui peut servir.
    Peut-être m'étais-je mal exprimée lors du 1er post ?

    Je te remercie pour les titres des livres. Il faut absolument que je m'en procure au moins un ! :-)
  • Non, le problème posé initialement était clair; il y a simplement des conditions sur l'ensemble $Z$ des zéros de la fonction considérée; ainsi $Z$ne peut pas avoir de point d'accumulation si la fonction initiale n'est pas identiquement nulle.

    Les facteurs de Blaschke: $B(\alpha)(z) = e^{i\theta z}\dfrac{\alpha - z}{1-\overline{\alpha}z} $ avec $\alpha \in D$ le disque ouvert unité envoient $D$ sur $D$ et le produit infini $ \displaystyle \prod_{n =1}^{\infty} B(\alpha_n)(z) $ avec $(\alpha_n)$ une suite d'éléments de $D$ définit une fonction dont les zéros sont les $\alpha_n$ à condition que le produit converge ce qui arrive si la série de terme général $\ 1 - |\alpha_n| $ converge. Dans ce cas, les zéros sont situés dans $D$.

    L'autre possibilité (plus large) consiste à considérer les produits de Weierstrass; on définit ainsi le produit canonique de Weierstrass pour une suite de complexes $(z_n)_{n\in \mathbb{N}}$ avec $r_n = |z_n|$ par: $ \displaystyle \prod_{n =1}^{\infty} \left( 1 - \frac{z}{z_n}\right) e^{\frac{z}{z_n}}$ si la série de terme général $1/r_n$ diverge et la série de terme général $1/r_n^2$ converge. De même, $ \displaystyle \prod_{n =1}^{\infty} \left( 1 - \frac{z}{z_n}\right) $ converge si la série de terme général $1/r_n$ converge. On peut diminuer les conditions sur $r_n$ en modifiant la forme du produit.

    La différence est que dans ce cas, on construit une fonction entière (rayon de convergence infini).

    Les mots clé sont Blaschke, Weierstrass et Nevanlinna.
    A demon  wind propelled me east of the sun
  • Un grand merci à toi

    Dommage que tu n'aies pas vu mon premier message avant! :)
  • pas de souci.
    A demon  wind propelled me east of the sun
  • Je reviens sur ce post

    Je me suis procurée le Rudin mais il n'y a que du cours , aucun exercice corrigé

    Je trouve que pour être capable de faire les exercices , c'est pas cool......

    Suis- je la seule à penser cela?
  • Bonjour, dans mon Rudin, il y a des exercices non corrigés...Dans Queffelec en français, il y a des exercices corrigés.

    Dans le livre compagnon de Lang, il y a des exercices corrigés: Shakarchi: Problems and Solutions... chez Springer.
    A demon  wind propelled me east of the sun
  • Ma foi, ce n'est pas plus mal parfois de chercher tout seul les solutions à un exercice.
    Avoir la correction peut être trop tentant : nombreuses sont les personnes qui ne se laissent que quelques minutes pour chercher et qui regardent rapidement la correction par paresse !
    Il y a toujours la possibilité de demander de l'aide sur des forums de maths. ;-)
  • Oui merci à vous.
    D'ailleurs j'ai beau plancher sur mon exercice depuis des heures et tourner autour des formules de Cauchy-Riemann et autres friandises du cours sur les fonctions holomorphes, je n'arrive pas à démarrer donc je demande de l'aide ou un indice.

    Voilà j'ai une fonction holomorphe sur C+ et continue sur la fermeture de C+.
    C+ est l'ensemble des complexes dont la partie imaginaire est STRICTEMENT positive.
    Cette fonction f est telle que :
    I f(r e^i théta) I =< exp ( r sin^2 (2théta)), z= r e^i théta appartient à C+
    Il faut montrer que I f(1+i) I =< 1 : module de f(1+i) est inférieur ou égal à 1.

    J'ai regardé des tas de choses sur internet entre autres et souvent on travaille dans le disque unité...
    Je sais que je peux poser f(z)=u(x,y)+i v(x,y), avec x=r cos theta et y = r sin theta et u et v harmoniques
    ou f(z) = somme des an z^n

    Je suis perdue...

    Excusez moi pour le non latex car je ne sais pas où il est sur ce forum.
  • Bonsoir,

    > Excusez moi pour le non latex car je ne sais pas où il est sur ce forum

    Il est partout où tu écris, il suffit d'encadrer tes expressions mathématiques par des dollars.

    Cordialement,

    Rescassol
  • Merci Rescassol

    As tu une petite idée pour mon exercice s'il il te plaît ?
  • On dirait une application du principe de Phragmén–Lindelöf.
  • Bonsoir,

    L'identité est un contre-exemple ou quelque chose m'échappe ?

    Cordialement,
    Rescassol
  • Je pense que l’inégalité n’est pas toujours vérifiée avec l’identité, en prenant un $r$ constant plus grand que $1$ et en faisant rapprocher $\theta$ de $0$.
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