Lacet (mathématiques) - Définition

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En mathématiques, un lacet est la modélisation d'une " boucle ". C'est une courbe continue et fermée, c'est-à-dire que ses extrémités sont confondues. La notion de lacet est utile en analyse complexe et en topologie.

Définitions

Si X \,\! est un espace topologique, on appelle lacet sur X \,\! toute application continue \gamma \, : \, [0,1] \rightarrow X \,\! telle que \gamma \,(0)=\gamma \,(1)\! .

Autre définitions :

  • Un lacet sur X \,\! est un chemin sur X \,\! dont l'extrémité est confondue avec l'origine.
  • Un lacet sur X \,\! est une application continue de S^1 \,\! vers X \,\! .
(où S^1 \,\! dénote le cercle unité \left\{ z \in \mathbb{C} \, | \, |z|=1 \right\} \,\! )

En analyse complexe on s'intéresse aux lacets qui sont aussi des courbes rectifiables.

On peut aussi définir les lacets polygonaux, ou de classe C^k \,\! (voir Chemins).

Indice dans le plan complexe

Dans le cas X=\mathbb{C} , on peut définir l'indice \operatorname{I}(\gamma,z_0)\, d'un lacet γ par rapport à un point z_0\in\mathbb{C} \setminus \gamma([0, 1])  : il correspond au nombre (entier algébrique) de tours effectués par le lacet autour de ce point.

On peut l'obtenir en calculant :

\operatorname{I}(\gamma, z_0) = \frac{1}{2\pi i} \int_{\gamma} \frac{dz}{z-z_0}
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