Théorème De Liouville (Algèbre Différentielle) Définitions Le Théorème Fondamental И Exemples | Puzzle Marque Anglaise

En revanche, la plupart des extensions élémentaires de K ne vérifient pas cette propriété de stabilité. Ainsi, si on prend pour corps différentiel L = K (exp(-x 2)) (qui est une extension exponentielle de K), la fonction d'erreur erf, primitive de la fonction gaussienne exp(-x 2) (à la constante 2/ près), n'est dans aucune extension différentielle élémentaire de K (ni, donc, de L), c'est-à-dire qu'elle ne peut s'écrire comme composée de fonctions usuelles. Théorème de Liouville (algèbre différentielle). La démonstration repose sur l'expression exacte des dérivées données par le théorème, laquelle permet de montrer qu'une primitive serait alors nécessairement de la forme P(x)/Q(x)exp(-x 2) (avec P et Q polynômes); on conclut en remarquant que la dérivée de cette forme ne peut jamais être exp(-x 2). On montre de même que de nombreuses fonctions spéciales définies comme des primitives, telles que le sinus intégral Si, ou le logarithme intégral Li, ne peuvent s'exprimer à l'aide des fonctions usuelles. Relation avec la théorie de Galois différentielle et généralisations [ modifier | modifier le code] On présente parfois le théorème de Liouville comme faisant partie de la théorie de Galois différentielle, mais cela n'est pas tout à fait exact: il peut être démontré sans aucun appel à la théorie de Galois.

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Théorème: Si $f$ est une fonction holomorphe et bornée sur $\mathbb C$, alors $f$ est constante. U ne des applications les plus classiques du théorème de Liouville est la démonstration du théorème de d'Alembert - tout polynôme sur $\mathbb C$ non constant admet une racine dans $\mathbb C$ - Soit en effet $P$ un tel polynôme et supposons que $P$ ne s'annule pas. On pose $f=1/P$. Théorème de Liouville (analyse complexe) - Liouville's theorem (complex analysis) - abcdef.wiki. Puisque $P$ ne s'annule pas, $f$ est holomorphe sur $\mathbb C$; en outre, $f$ est bornée. En effet, si $|z|$ tend vers l'infini, il est clair que $|f(z)|$ tend vers 0, donc il existe $M$ tel que $f$ est bornée pour les $z$ avec $|z|>M$. D'autre part $f$ est bornée sur tout compact, en particulier sur l'ensemble des $z$ avec $|z|\leq M$. Il en résulte, d'après le théorème de Liouville, que $f$ est constante, ce qui est absurde! Ce théorème est en fait dû à Cauchy en 1844, mais le mathématicien allemand Berchardt (qui succède à Crelle en 1855 à la tête du célèbre journal qui porte son nom) en prend connaissance lors d'un exposé de Liouville et le lui attribue.

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Exemples Le corps K = C ( x) des fractions rationnelles à une variable, muni de la dérivée usuelle, est un corps différentiel; son corps des constantes s'identifie à C.

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Il est aussi utilisé pour établir qu'une fonction elliptique sans pôles est forcément constante; c'est d'ailleurs cela que Liouville avait primitivement établi.

Exemples [ modifier | modifier le code] Le corps K = C ( x) des fractions rationnelles à une variable, muni de la dérivée usuelle, est un corps différentiel; son corps des constantes s'identifie à C.

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