$$\newcommand{\mtn}{\mathbb{N}}\newcommand{\mtns}{\mathbb{N}^*}\newcommand{\mtz}{\mathbb{Z}}\newcommand{\mtr}{\mathbb{R}}\newcommand{\mtk}{\mathbb{K}}\newcommand{\mtq}{\mathbb{Q}}\newcommand{\mtc}{\mathbb{C}}\newcommand{\mch}{\mathcal{H}}\newcommand{\mcp}{\mathcal{P}}\newcommand{\mcb}{\mathcal{B}}\newcommand{\mcl}{\mathcal{L}} \newcommand{\mcm}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcc}{\mathcal{C}} \newcommand{\mcmn}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcmnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)} \newcommand{\mcmnk}{\mathcal{M}_n(\mtk)}\newcommand{\mcsn}{\mathcal{S}_n} \newcommand{\mcs}{\mathcal{S}}\newcommand{\mcd}{\mathcal{D}} \newcommand{\mcsns}{\mathcal{S}_n^{++}}\newcommand{\glnk}{GL_n(\mtk)} \newcommand{\mnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)}\DeclareMathOperator{\ch}{ch} \DeclareMathOperator{\sh}{sh}\DeclareMathOperator{\th}{th} \DeclareMathOperator{\vect}{vect}\DeclareMathOperator{\card}{card} \DeclareMathOperator{\comat}{comat}\DeclareMathOperator{\imv}{Im} \DeclareMathOperator{\rang}{rg}\DeclareMathOperator{\Fr}{Fr} \DeclareMathOperator{\diam}{diam}\DeclareMathOperator{\supp}{supp} \newcommand{\veps}{\varepsilon}\newcommand{\mcu}{\mathcal{U}} \newcommand{\mcun}{\mcu_n}\newcommand{\dis}{\displaystyle} \newcommand{\croouv}{[\![}\newcommand{\crofer}{]\!]} \newcommand{\rab}{\mathcal{R}(a,b)}\newcommand{\pss}[2]{\langle #1,#2\rangle} $$
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Équations de Cauchy-Riemann

Soit $f$ une fonction de $\mathbb C$ dans $\mathbb C$. Écrivant un nombre complexe $z$ sous la forme $z=x+iy$, $f$ peut être vue comme une fonction de deux variables, qu'on écrit $f(x,y)=P(x,y)+iQ(x,y)$. Supposons que $f$ soit différentiable en $z_0=(x_0,y_0)$, comme fonction de deux variables réelles. Une condition nécessaire et suffisante pour que $f$ soit holomorphe en $z_0$ (c'est-à-dire dérivable de la variable complexe) est que les équations suivantes sont vérifiées :

$$\left\{ \begin{array}{rcl} \displaystyle \frac{\partial P}{\partial x}(x_0,y_0)&=&\displaystyle \frac{\partial Q}{\partial y}(x_0,y_0)\\ \displaystyle \frac{\partial P}{\partial y}(x_0,y_0)&=&-\displaystyle \frac{\partial Q}{\partial x}(x_0,y_0). \end{array}\right.$$

Ces équations s'appellent équations de Cauchy-Riemann. Elles peuvent encore s'écrire $$\bar \partial f(z_0)=0$$ où l'opérateur différentiel $\bar\partial$ (lire d barre) est par définition égal à $\frac 12\left(\frac{\partial}{\partial x} +i\frac{\partial}{\partial y}\right),$ ou encore $$\frac{\partial f}{\partial y}(z_0)=i\frac{\partial f}{\partial x}(z_0).$$

Dans le cas où $f$ est différentiable en $z_0$ et que les équations de Cauchy-Riemann sont vérifiées en $z_0,$ alors la différentielle de $f$ au point $z_0$ est l'application $df(z_0) : h \in\mathbb C\mapsto f'(z_0)h\in\mathbb C.$ De plus, $$f'(z_0) = \frac{\partial f}{\partial x} (z_0) = -i\frac{\partial f}{\partial y}(z_0)=\partial f(z_0)$$ où l'opérateur différentiel $\partial$ est, par définition, égal à $\frac 12\left(\frac{\partial}{\partial x} -i\frac{\partial}{\partial y}\right).$

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