$f(z)=|z|²$ pas analytique

Bonjour, comment montrer que $f(z)=|z|²$  est differentiable en $z=0$ mais n'est pas analytique ?
L'énoncé exact est ci-dessous.



Dans ce genre d'exercices, il faut approcher $z$ par deux chemins différents, et montrer que la limite dépend du chemin. Par exemple j'approche $z$ le long de l'axe des ordonnées.

$f(z)=x^2+y^2$ et $f(z+it)=x^2 +(y+t)^2$ donc 
$f(z+it)-f(z)=2yt$ et $\frac{f(z+it)-f(z)}{it}=\frac{2y}{i}$

Cela ne marche pas trop.
Merci.

Réponses



  • Je viens de trouver un corrigé. Il manquait une deuxième direction.
  • Beaucoup plus simple : $$\frac{\partial |z|^2}{\partial \overline{z}} = z.$$ Or cette fonction ne s'annule pas sur un voisinage ouvert de $0$.
  • Thierry Poma
    Modifié (September 2024)
    Bonsoir,
    Soit $z_0\in\C$ fixé. Soit $h\in\C$ quelconque. L'on a\[f(z_0+h)-f(z_0)=(z_0+h)(\overline{z}_0+\overline{h})-z_0\overline{z}_0=z_0\overline{h}+h\overline{z}_0\]
    Que se passe-t-il si $z_0=0$ ? Conclure.
    Sinon, supposons $z_0\ne0$. L'on sait que $\C=\R\oplus{}i\R$. L'on sait également que\[h\in\R\Leftrightarrow{}h=\overline{h}\text{ et }h\in{}i\R\Leftrightarrow{}h=-\overline{h}\]Partant, lorsque $h\in\R$, l'on a\[f(z_0+h)-f(z_0)=z_0\overline{h}+h\overline{z}_0=(z_0+\overline{z}_0)h\]De même, lorsque $h\in{}i\R$, l'on a\[f(z_0+h)-f(z_0)=z_0\overline{h}+h\overline{z}_0=(\overline{z}_0-z_0)h\]Finalement, comme $z_0\ne0$, il suit que $z_0+\overline{z}_0\ne{}\overline{z}_0-z_0$ et le résultat découle de là, sans avoir à utiliser les coordonnées usuelles. Bien entendu, il y a plus simple, lorsque l'on fait appel à des résultats de l'analyse complexe.
    Le chat ouvrit les yeux, le soleil y entra. Le chat ferma les yeux, le soleil y resta. Voilà pourquoi le soir, quand le chat se réveille, j'aperçois dans le noir deux morceaux de soleil. (Maurice Carême).
  • zestiria a dit :
    Dans ce genre d'exercices, il faut approcher $z$ par deux chemins différents, et montrer que la limite dépend du chemin. Par exemple j'approche $z$ le long de l'axe des ordonnées.
    [...]
    Cela ne marche pas trop.
    Merci.
    zestiria a dit :
    Je viens de trouver un corrigé. Il manquait une deuxième direction.
    C'était une blague en deux bulles ?
    Après je bloque.
  • Cette fonction viole le théorème de l'application ouverte. Si on veut éviter (ou on n'a pas encore le droit d'utiliser) les arguments massues de ce type (encore que celui-ci est indispensable à connaître en raison de l'idée géométrique qu'il donne des fonctions analytiques qui sont très loin d'être n'importe quoi) on peut tenter de travailler avec le développement limité de la fonction en question au point ou elle est éventuellement dérivable au sens complexe.
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
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