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Soit DD le disque unité ouvert : D={z∈C∣ ∣z∣<1}D=\{ z\in \C\vert\ \vert z\vert <1\} et CC le cercle unité : C={z∈C∣ ∣z∣=1}.C=\{ z\in \C\vert\ \vert z\vert =1\} . Pour a∈Da\in D, on considère l’application homographique Φa\Phi _a : Φa(z)=z−a1−a‾z.\Phi _a(z)={z-a\over 1-\overline{a}z}.

1

Montrer que Φa(C)⊂C\Phi _a(C)\subset C, puis que Φa\Phi_a est une bijection de DD sur lui-même, de réciproque Φ−a\Phi _{-a}.

2

Soit ff un biholomorphisme de DD, c’est-à-dire une fonction holomorphe de DD sur lui-même, bijective, telle que f−1f^{-1} soit aussi holomorphe. Soit a=f−1(0)a=f^{-1}(0). En considérant f∘(Φa)−1f\circ (\Phi _a)^{-1} et sa réciproque, montrer qu’il existe φ∈R\varphi\in {\Rr} tel que ∀z∈D, f(z)=eiφΦa(z),\forall z\in D,\ f(z)=e^{i\varphi}\Phi _a(z), c’est-à-dire qu’à rotation près, les seuls biholomorphismes du disque sont les Φa\Phi _a.

Exercice lxXI

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