Théorème de Cauchy-Hadamard
En mathématiques, le théorème de Cauchy–Hadamard est un résultat d'analyse complexe qui décrit le rayon de convergence d'une série entière. Il a été publié en 1821 par Cauchy[1] mais est resté relativement méconnu jusqu'à sa redécouverte par Hadamard[2], qui le publia une première fois en 1888[3] puis l'inclut, en 1892, dans sa thèse[4].
Cas d'une seule variable complexe
Le rayon de convergence R d'une série entière à coefficients complexes
est donné par :
, où lim sup désigne la limite supérieure.
En particulier, si la suite (|an|1/n) est non bornée alors R = 0 – c'est-à-dire que la série diverge partout ailleurs qu'en 0 – et si cette suite converge vers 0 alors R = +∞ – c'est-à-dire que la série converge sur le plan complexe tout entier.
Cas de plusieurs variables complexes
Si α est un multi-indice, c'est-à-dire un n-uplet d'entiers naturels, notons |α| = α1 + … + αn. Alors, pour la série entière multidimensionnelle
D(0, ρ) (où ρ est un n-uplet de rayons) est un polydisque maximal de convergence si et seulement si[5] :
Notes et références
- A. L. Cauchy, Cours d'analyse de l'École royale polytechnique : Première partie : Analyse algébrique, (lire en ligne), p. 280.
- (en) Umberto Bottazzini, The Higher Calculus : A History of Real and Complex Analysis from Euler to Weierstrass, Springer, , 332 p. (ISBN 978-0-387-96302-0, lire en ligne), p. 116.
- J. Hadamard, « Sur le rayon de convergence des séries ordonnées suivant les puissances d'une variable », CRAS, vol. 106, , p. 259-262.
- J. Hadamard, « Essai sur l'étude des fonctions données par leur développement de Taylor », J. Math. Pures Appl., 4e série, vol. VIII, (lire en ligne).
- (en) B. V. Shabat, Introduction to Complex Analysis : Functions of Several Variables, Partie 2, AMS, (lire en ligne), p. 32.