calcul + inversion locale

Bonsoir,

On a : $$f: (r,\theta) -> (x,y)=(rcos(\theta),rsin(\theta))$$

En quoi le théorème d'inversion locale permet de calculer facilemtent $\partial_{x} \theta$ et $\partial_{y} \theta$

Merci

Réponses

  • Bonjour,

    Il assure que l'on peut exprimer $\theta$ en fonction de $x$ et $y$. De là a aller chercher un théorème d'inverse local pour cet exemple, c'est ma fois assez directe.

    sk.
  • Bonjour skyrmion et merci de votre réponse rapide !

    Ici, sauf erreurs, le jacobien vaut r qui est strictement positif.

    Donc le théorème d'inversion locale s'applique sur tout $\R^2$

    Ce théoèrme nous permet de dire que f est un $C^1$-difféormorphisme, non ?

    Mais comment calculer ces dérivées partielles ? Je ne vois que grâce à la règle de la chaîne, non ?

    D'ailleurs, je ne comprends pas très bien votre seconde remarque.

    Merci en tout cas.
  • Bonjour

    Traduit simplement on a : (a pour thétha)

    dx=cos(a).dr-r.sin(a)d(a)
    dy=sin(a)dr+rcos(a).da

    on tire r^2.d(a)=x.d(y)-y.dx
    la résolution du système revient à inverser la matrice

    Cordialement
  • Oui mais quel rapport avec le théorème d'inversion locale ?
  • Il ne s'agit pas d'un C1-difféomorphisme puisque l'application n'est même pas bijective (sur $\R^{1}$)!
  • Pourtant le jacobien n'est jamais nul et f est de classe C^1 non ?
  • Au temps pour moi !

    Mais pourquoi demande-t-il d'utilise le théorème d'inversion locale dans ce cas ?
  • On peut utiliser le théorème de l'inverse local si tu veux, mais puisque l'inverse est explicitement calculable, le recours au théorème est superflu. en général on utlise un théorème de l'inverse lorqu'il n'est pas calculable.

    Au passage, on n'a pas un $C^1$-diffémorphisme de tout le plan $R^2$ car il faut obligatoirement enlever certaines demi-droite, ainsi $l'application $\phi:(x,y)\mapsto (r,\theta)$ définie par $x=r\cos\theta, y=r\sin\theta$ est un $C^1$-difféo de $]0,\infty[\times ]0,2\pi[$ sur $R^2$ privé du demi axe des abscisses positives. (le domaine de départ doit-être ouvert!)

    Au sujet du $\theta$ cherché, c'est $\displaystyle \theta= 2 arctan\frac{y}{x+\sqrt{x^2+y^2}}$, où plus simplement $\displaystyle \theta=arctan(\frac{y}{x})$ lorsque $x>0$, $\displaystyle \theta=arctan(\frac{y}{x})$ lorsque $x0$, $\theta=-\frac{\pi}{2}$ lorsque $x=0, y
  • On peut utiliser le théorème de l'inverse local si tu veux, mais puisque l'inverse est explicitement calculable, le recours au théorème est superflu. en général on utlise un théorème de l'inverse lorqu'il n'est pas calculable. \\
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    Au passage, on n'a pas un $C^1$-diffémorphisme de tout le plan $\R^2$ car il faut obligatoirement enlever certaines demi-droite, ainsi l'application $\phi:(x,y)\mapsto (r,\theta)$ définie par $x=r\cos\theta, y=r\sin\theta$ est un $C^1$-difféo de $]0,\infty[\times ]0,2\pi[$ sur $R^2$ privé du demi axe des abscisses positives. (le domaine de départ doit-être ouvert!)\\
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    Au sujet du $\theta$ cherché, c'est $\displaystyle \theta= 2 arctan\frac{y}{x+\sqrt{x^2+y^2}}$, où plus simplement $\displaystyle \theta=arctan(\frac{y}{x})$ lorsque $x>0$, $\displaystyle \theta=arctan(\frac{y}{x})+\pi$ lorsque $x
  • Merci pour ces précisions !

    Bonne soirée !
  • Et si on voulait utiliser le théorème d'inversion locale, comment aurait-on dû s'y prendre ?
  • En tout point autre que l'origine, le jacobien de $f$ est non nul : $f$ est localement inversible, on obtient la matrice jacobienne de l'inverse locale, en particulier $\partial_{x} \theta$, et $\partial_{y} \theta$, en inversant la matrice jacobienne de $f$.
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