Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/Differential equationUnreviewed

Equivalences de systèmes différentiels linéaires

by NawzadHogan·
55
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

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  1. 1–10First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 11–25Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 26–50Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 51–70Advanced / graduateAvancé / master
  5. 71–90Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91–100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Français

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On note C{z}\C\{z\} l’ensemble des germes de fonctions analytiques en 0, et C({z})\C(\{z\}) l’ensemble des germes de fonctions méromorphes en 0. Soit n⩾1n\geqslant 1. On considère le système différentiel suivant :
Y′(z)=A(z)Y(z), A(z)∈Mn(C({z}))(∗)Y'(z)=A(z)Y(z), \ A(z)\in M_{n}(\C(\{z\}))\qquad (*)d’inconnue Y(z)∈Mn,1(C{z})Y(z)\in M_{n,1}(\C\{z\}).

Pour tout A∈M(C({z}))A\in M(\C(\{z\})) et tout F∈GLn(C({z}))F\in GL_{n}(\C(\{z\})), on note AF=FAF−1+F′F−1A^{F}=FAF^{-1}+F'F^{-1}.

  1. Montrer que les assertions suivantes sont équivalentes :
    (i)(i) UU est solution de U′=AU.U'=AU.
    (ii)(ii) V:=FUV:=FU est solution de V′=AFV.V'=A^{F}V.
    On dit alors que les deux systèmes Y′=AYY'=AY et Y′=BYY'=BY sont méromorphiquement équivalents s’il existe F∈GLn(C({z}))F\in GL_{n}(\C(\{z\})) tel que AF=BA^{F}=B.
  2. Montrer que "être méromorphiquement équivalent" est une relation d’équivalence.
  3. Montrer que si (∗)(*) possède une solution fondamentale de la forme F(z)exp⁡(Γln⁡(z))F(z)\exp(\Gamma\ln(z)), avec F(z)∈GLn(C({z}))F(z)\in GL_{n}(\C(\{z\})) et Γ∈Mn(C)\Gamma\in M_{n}(\C), alors (∗)(*) est équivalente au système différentiel Y′(z)=ΓzY(z)Y'(z)=\frac{\Gamma}{z}Y(z).
  4. Est-ce que la réciproque est vraie ?
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