Chambre D Hote Thiers / Théorème De Liouville

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Cette condition a la forme d'une dérivée logarithmique; on peut donc interpréter t comme une sorte de logarithme de l'élément s de F. De façon analogue, une extension exponentielle de F est une extension transcendante simple de F telle qu'il existe un s de F vérifiant; là encore, t peut être interprété comme une sorte d' exponentielle de s. Enfin, on dit que G est une extension différentielle élémentaire de F s'il existe une chaîne finie de sous-corps allant de F à G, telle que chaque extension de la chaîne soit algébrique, logarithmique ou exponentielle. Le théorème fondamental Théorème de Liouville-Rosenlicht — Soient F et G deux corps différentiels, ayant le même corps des constantes, et tels que G soit une extension différentielle élémentaire de F. Soit a un élément de F, y un élément de G, avec y = a. Il existe alors une suite c 1,..., c n de Con( F), une suite u 1,..., u n de F, et un élément v de F tels que Autrement dit, les seules fonctions ayant des « primitives élémentaires » (c'est-à-dire des primitives appartenant à des extensions élémentaires de F) sont celles de la forme prescrite par le théorème.

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En analyse complexe, le théorème de Liouville, du nom de Joseph Liouville (bien que le théorème ait été prouvé pour la première fois par Cauchy en 1844), stipule que toute fonction entière bornée doit être constante. C'est, chaque fonction holomorphe pour laquelle il existe un nombre positif tel que pour tous en est constante. De manière équivalente, les fonctions holomorphes non constantes sur ont des images non bornées. Le théorème est considérablement amélioré par le petit théorème de Picard, qui dit que toute fonction entière dont l'image omet deux nombres complexes ou plus doit être constante. Preuve Le théorème découle du fait que les fonctions holomorphes sont analytiques. Si f est une fonction entière, elle peut être représentée par sa série de Taylor autour de 0: où (par la formule intégrale de Cauchy) et C r est le cercle autour de 0 de rayon r > 0. Supposons que f soit borné: c'est-à-dire qu'il existe une constante M telle que | f ( z)| ≤ M pour tout z. On peut estimer directement où dans la deuxième inégalité nous avons utilisé le fait que | z | = r sur le cercle C r. Mais le choix de r dans ce qui précède est un nombre positif arbitraire.

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8, p. 77 Archivé 2017-08-30 à la Wayback Machine ^ Denhartigh, Kyle; Flim, Rachel (15 janvier 2017). "Théorèmes de Liouville dans les plans doubles et doubles". Journal de mathématiques de premier cycle Rose-Hulman. 12 (2). Liens externes "Théorème de Liouville". PlanèteMath. Weisstein, Eric W. "Le théorème de la limite de Liouville". MathWorld.

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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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Pages pour les contributeurs déconnectés en savoir plus Pour les articles homonymes, voir Théorème de Liouville. En mathématiques, et plus précisément en analyse et en algèbre différentielle (en), le théorème de Liouville, formulé par Joseph Liouville dans une série de travaux concernant les fonctions élémentaires entre 1833 et 1841, et généralisé sous sa forme actuelle par Maxwell Rosenlicht en 1968, donne des conditions pour qu'une primitive puisse être exprimée comme combinaison de fonctions élémentaires, et montre en particulier que de nombreuses primitives de fonctions usuelles, telle que la fonction d'erreur, qui est une primitive de e − x 2, ne peuvent s'exprimer ainsi. Un corps différentiel est un corps commutatif K, muni d'une dérivation, c'est-à-dire d'une application de K dans K, additive (telle que), et vérifiant la « règle du produit »: Si K est un corps différentiel, le noyau de, à savoir est appelé le corps des constantes, et noté Con( K); c'est un sous-corps de K. Étant donnés deux corps différentiels F et G, on dit que G est une extension logarithmique de F si G est une extension transcendante simple de F, c'est-à-dire que G = F ( t) pour un élément transcendant t, et s'il existe un s de F tel que.

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D'autres démonstrations possibles reposent indirectement sur la formule intégrale de Cauchy [2]. Soit une fonction entière f, qui soit bornée sur C. Dans ce cas, il existe un majorant M du module de f. L'inégalité de Cauchy s'applique à f et à tout disque de centre z et de rayon R; elle donne: Si on fixe z et qu'on fait tendre R vers l'infini, il vient: Par conséquent, la dérivée de f est partout nulle, donc f est constante. On suppose que la fonction entière f est à croissance polynomiale. L'inégalité de Cauchy est de nouveau appliquée au disque de centre z et de rayon R: À nouveau, en faisant tendre R vers l'infini, il vient: Par primitivations successives, la fonction f est une fonction polynomiale en z et son degré est inférieur ou égal à k. Le théorème peut être démontré en utilisant la formule intégrale de Cauchy pour montrer que la dérivée complexe de f est identiquement nulle, mais ce n'est pas ainsi que Liouville l'a démontré; et plus tard Cauchy disputa à Liouville la paternité du résultat.

Amer. Math. Soc, ‎ 1925 ( lire en ligne) Références [ modifier | modifier le code] (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). (en) Daniel Bertrand, « Review of "Lectures on differential Galois theory" by Andy R. Magid », Bull. Soc., vol. 33, n o 2, ‎ 1996 ( lire en ligne) (en) Alister D. Fitt et G. T. Q. Hoare, « The closed-form integration of arbitrary functions », Math. Gazette, ‎ 1993, p. 227-236 ( lire en ligne) (en) Keith O. Geddes (en), Stephen R. Czapor et George Labahn, Algorithms for Computer Algebra, Boston/Dordrecht/London, Kluwer Academic Publishers, 1992, 585 p. ( ISBN 0-7923-9259-0, lire en ligne) Joseph Liouville, « Mémoire sur l'intégration d'une classe de fonctions transcendantes », J. reine angew. Math., vol. 13, ‎ 1835, p. 93-118 ( lire en ligne) Joseph Liouville, « Remarques nouvelles sur l'équation de Riccati », J. math. pures appl., 1 re série, vol.