Holomorphie d'une fonction
dans Analyse
Bonjour à tous, je souhaite montrer que la fonction $z \mapsto \sqrt{\dfrac{2 \pi}{z}}$ est holomorphe sur $W:= \{z \in \mathbb{C} \mid Re(z) > 0\}$.
Tout d'abord je considère l'ouvert étoilé $\mathbb{C}$ privé de $\mathbb{R}^{-}$, étoilé en 1 par ex. Ensuite je définis la racine complexe sur cet ouvert étoilé, $\sqrt z = \sqrt{|z|} exp^{\tfrac{i.arg(z)}{2}}$.
J'aimerais montrer concrètement que ceci est holomorphe, sans utiliser le fait que ce soit une composée de fonction holomorphe. Je pense donc aux équations de Cauchy-Riemann, mais là je bloque, à cause des valeurs absolues et de l'argument. Avez-vous une piste pour montrer l'holomorphie, une autre méthode peut-être ?
Bien cordialement,
Thibault
Tout d'abord je considère l'ouvert étoilé $\mathbb{C}$ privé de $\mathbb{R}^{-}$, étoilé en 1 par ex. Ensuite je définis la racine complexe sur cet ouvert étoilé, $\sqrt z = \sqrt{|z|} exp^{\tfrac{i.arg(z)}{2}}$.
J'aimerais montrer concrètement que ceci est holomorphe, sans utiliser le fait que ce soit une composée de fonction holomorphe. Je pense donc aux équations de Cauchy-Riemann, mais là je bloque, à cause des valeurs absolues et de l'argument. Avez-vous une piste pour montrer l'holomorphie, une autre méthode peut-être ?
Bien cordialement,
Thibault
Réponses
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Une façon de faire, c'est de trouver une expression de l'argument ou mieux, de la moitié de l'argument, en fonction de $x$ et $y$ (la figure ci-dessous devrait aider), puis de vérifier brutalement les conditions de Cauchy-Riemann.
Une autre façon, c'est d'exprimer les conditions de Cauchy-Riemann en coordonnées polaires, cf. par exemple ici.
Une autre façon, c'est de chercher un domaine $U$ sur lequel $\exp:U\to\C\setminus\R^-$ est bijective, de vérifier que sa réciproque $\log:\C\setminus\R^-\to U$ est holomorphe (c'est presque évident si on s'y prend bien) et de définir la racine carrée à l'aide de $\log$.
Une autre façon, c'est de vérifier que si $f:U\to V$ est bijective et holomorphe, alors $f^{-1}$ est holomorphe aussi (c'est en fait utile pour la méthode précédente) et d'appliquer cela à $z\mapsto z^2$ sur des domaines bien choisis.
Sinon, pour écrire $\sqrt{z}$ et $\sqrt{|z|}$, c'est \sqrt{z} et \sqrt{|z|}. -
merci beaucoup pour la richesse de ta réponse!
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