Théorème De Liouville (Variable Complexe) — Wikipédia – Loterie Australienne 6.4.2

En physique, le théorème de Liouville, nommé d'après le mathématicien Joseph Liouville, est un théorème utilisé par le formalisme hamiltonien de la mécanique classique, mais aussi en mécanique quantique et en physique statistique. Ce théorème dit que le volume de l' espace des phases est constant le long des trajectoires du système, autrement dit ce volume reste constant dans le temps. Équation de Liouville [ modifier | modifier le code] L'équation de Liouville décrit l'évolution temporelle de la densité de probabilité dans l' espace des phases. Cette densité de probabilité est définie comme la probabilité pour que l'état du système soit représenté par un point à l'intérieur du volume considéré. En mécanique classique [ modifier | modifier le code] On utilise les coordonnées généralisées [ 1] où est la dimension du système. La densité de probabilité est définie par la probabilité de rencontrer l'état [ 2] du système dans le volume infinitésimal. Lorsqu'on calcule l'évolution temporelle de cette densité de probabilité, on obtient: Démonstration On part du fait que est une grandeur qui se conserve lors de son déplacement dans l'espace des phases, on peut donc écrire son équation de conservation locale, c'est-à-dire pour tout élément de volume élémentaire dans l'espace des phases on a, soit encore en développant, où désigne la « vitesse » ou changement de par rapport aux composantes de p et q dans l'espace des phases, c'est-à-dire.

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Si on désigne par M( r) le maximum de f ( z) pour | z | = r (c'est aussi, d'après (15), le maximum pour | z | ≤ r), on obtient donc: Comme conséquence simple de (16), on obtient le théorème de Liouville: Un […] […] Lire la suite

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Les historiens [Qui? ] estiment cependant qu'il n'y a pas là manifestation de la loi de Stigler: Cauchy aurait pu facilement le démontrer avant Liouville mais ne l'a pas fait. Le théorème est considérablement amélioré par le petit théorème de Picard, qui énonce que toute fonction entière non constante prend tous les nombres complexes comme valeurs, à l'exception d'au plus un point. Le théorème de d'Alembert-Gauss (ou encore théorème fondamental de l'algèbre) affirme que tout polynôme complexe non constant admet une racine. Autrement dit, le corps des nombres complexes est algébriquement clos. Ce théorème peut être démontré en utilisant des outils d'analyse, et en particulier le théorème de Liouville énoncé ci-dessus, voir l'article détaillé pour la démonstration. En termes de surface de Riemann, le théorème peut être généralisé de la manière suivante: si M est une surface de Riemann parabolique (le plan complexe par exemple) et si N est une surface hyperbolique (un disque ouvert par exemple), alors toute fonction holomorphe f: M → N doit être constante.

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De plus, le groupe de Galois d'une primitive donnée est soit trivial (s'il n'est pas nécessaire d'étendre le corps pour l'exprimer), soit le groupe additif des constantes (correspondant à la constante d'intégration). Ainsi, le groupe de Galois différentiel d'une primitive ne contient pas assez d'information pour déterminer si elle peut ou non s'exprimer en fonctions élémentaires, ce qui constitue l'essentiel du théorème de Liouville. Inversement, la théorie de Galois différentielle permet d'obtenir des résultats analogues, mais plus puissants, par exemple de démontrer que les fonctions de Bessel, non seulement ne sont pas des fonctions élémentaires, mais ne peuvent même pas s'obtenir à partir de primitives de ces dernières. De manière analogue (mais sans utiliser la théorie de Galois différentielle), Joseph Ritt (en) a obtenu en 1925 une caractérisation des fonctions élémentaires dont la bijection réciproque est également élémentaire [ 1]. Références (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article de Wikipédia en anglais intitulé « Liouville's theorem (differential algebra) » (voir la liste des auteurs).

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Une page de Wikiversité, la communauté pédagogique libre. Fonctions entières [ modifier | modifier le wikicode] Les fonctions entières sont les fonctions qui sont holomorphes sur telles que l'exponentielle complexe, les fonctions polynômes, les fonctions sinus et cosinus ainsi que les fonctions hyperboliques. Comme nous le verrons au prochain chapitre, ces fonctions sont des cas particuliers des fonctions analytiques, c'est-à-dire des fonctions développables en série au voisinage d'un point de. Théorème de Liouville [ modifier | modifier le wikicode] Ce théorème permet de déterminer les fonctions holomorphes sur qui sont polynomiales, il permet aussi de montrer le théorème fondamental de l'algèbre avec une remarquable simplicité. Théorème de Liouville Si est holomorphe dans et s'il existe et tels que:, alors est un polynôme de degré inférieur ou égal à. Principe du (module) maximum [ modifier | modifier le wikicode] Ce théorème énonce qu'une fonction holomorphe sur un ouvert connexe de dont le module admet un maximum local dans cet ouvert est constante.

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Vous pouvez consulter sa version originale dans cette encyclopdie l'adresse (Hamiltonien). Voir la liste des contributeurs. La version prsente ici t extraite depuis cette source le 13/04/2009. Ce texte est disponible sous les termes de la licence de documentation libre GNU (GFDL). La liste des définitions proposées en tête de page est une sélection parmi les résultats obtenus à l'aide de la commande "define:" de Google. Cette page fait partie du projet Wikibis.

46, n o 9, ‎ 1999, p. 1041-1049 ( Math Reviews 1710665, lire en ligne) (en) Maxwell Rosenlicht, « Liouville's Theorem on Functions with Elementary integral », Pacific J. 24, ‎ 1968, p. 153-161 (lire en ligne) (en) Marius van der Put (de) et Michael F. Singer, Galois theory of linear differential equations, Springer-Verlag, coll. « Grund. Wiss. » ( n o 328), 2003, 438 p. ( ISBN 978-3-540-44228-8, Math Reviews 1960772, lire en ligne) Voir aussi Lien externe Des exemples plus détaillés et une démonstration du théorème Article connexe Algorithme de Risch Portail de l'analyse

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