Fonction harmonique
En mathématiques, une fonction harmonique est une fonction qui satisfait l'équation de Laplace.
Cet article concerne les fonctions à valeurs numériques. Pour la définition plus générale d'applications harmoniques entre variétés riemanniennes, voir application harmonique.
Un problème classique concernant les fonctions harmoniques est le problème de Dirichlet : étant donné une fonction continue définie sur la frontière d'un ouvert, peut-on la prolonger par une fonction qui soit harmonique en tout point de l'ouvert ?
Définition
Soit U un ouvert de ℝn. Une application f : U → ℝ deux fois différentiable est dite harmonique sur U si
ou encore (où la lettre grecque delta majuscule représente l'opérateur laplacien) :
Une telle fonction est automatiquement de classe C∞.
Fonction harmonique sur ℂ
En identifiant ℂ à ℝ2, on va voir que les fonctions harmoniques sont très liées aux fonctions holomorphes.
- La partie réelle d'une fonction holomorphe ou anti-holomorphe sur un ouvert de ℂ est harmonique.
La réciproque de cette propriété est fausse, par contre on a :
- Soit Ω un ouvert simplement connexe de ℂ ; toute fonction harmonique sur Ω est la partie réelle d'une fonction holomorphe sur Ω.
Articles connexes
- Fonction sous-harmonique
- Harmonique cylindrique
- Harmonique sphérique
- Théorème de Radó
- Inégalité de Harnack
- Fonction harmonique positive
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