Théorème De Liouville Francais, Jeff Panacloc Au Festival Du Rire De Liège 2013 - Youtube

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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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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 (ce ne sont pas des fonctions liouvilliennes). De manière analogue (mais sans utiliser la théorie de Galois différentielle), Joseph Ritt a obtenu en 1925 une caractérisation des fonctions élémentaires dont la bijection réciproque est également élémentaire [ 1]. Notes [ modifier | modifier le code] ↑ (en) Joseph Ritt, « Elementary functions and their inverses », Trans.

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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. 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 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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Cette page d' homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. Le mathématicien Joseph Liouville a laissé son nom à plusieurs théorèmes: le théorème de Liouville en analyse complexe; le théorème de Liouville pour certains systèmes dynamiques; le théorème de Liouville en approximation diophantienne; le théorème de Liouville en mécanique hamiltonienne. le théorème de Liouville étudiant la possibilité d'exprimer certaines primitives à l'aide des fonctions usuelles. Voir aussi Théorie de Sturm-Liouville Équation de Liouville Formule de Liouville (en) Portail des mathématiques

Un théorème ique de Liouville décrit les transformations conformes d'un espace vectoriel euclidien. Nous généralisons ce théorème aux algèbres de Jordan simples (et non isomorphes à $\mathbb R$ ou $\mathbb C$). La première partie de la preuve est purement algébrique. Nous y montrons que l'algèbre de Lie du groupe de structure d'une algèbre de Jordan simple est de type fini et d'ordre 2. Dans la deuxième partie de la preuve nous en déduisons la description des transformations d'une algèbre de Jordan simple qui sont conformes par rapport au groupe de structure de l'algèbre de Jordan. Elles forment une groupe de Lie de transformations birationnelles qui est connu comme groupe de Kantor-Koecher-Tits, et nous pouvons caractériser ce groupe comme le groupe des transformations conformes de la complétion conforme de l'algèbre de Jordan. We give a generalization for Jordan algebras of the ical Liouville theorem describing the conformal transformations of a euclidean vector space. In a first step we establish an infinitesimal version which is purely algebraic; namely, we show that the structure Lie algebra of a simple Jordan algebra (not isomorphic to $\mathbb R$ or $\mathbb C$) is of finite order $2$.

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