Equations différentielles complexes et faisceaux

Soit U un ouvert connexe non vide de C et P un opérateur différentiel d'ordre in N* à coefficients holomorphes sur U : P = \sum_{k=0}^n a_k d^n/dz^n.

On note W l'ouvert de sur  lequel la fonction a_n est inversible. Pour tout disque ouvert D non vide de centre z_0 dans W, l'équation Pu=g admet une solution analytique sur (unique en fixant les conditions initiales).

On peut se demander s'il existe une solution sur W tout entier.

Ce n'est pas vrai en  général : les zéros de la fonction a_n font apparaitre de la monodromie.

Cependant, lorsque $W$ est simplement connexe, l'équation Pu = g a toujours une solution globale holomorphe. Cela résulte d'un théorème de monodromie.

 

L'étude plus poussée de la monodromie des opérateurs différentiels amène au 21-ème problème de Hilbert : a-ton une correspondance entre les représentations du groupe fondamentale de et les groupes de monodromie des solutions des opérateurs différentiels ?

Ce problème est entièrement résolu depuis les années 70-85 : il s'agit de la correspondance de Riemann-Hilbert.

Les faisceaux sont un outil nécessaire pour la démontrer en dimension supérieure.

 

On va reformuler dans cet exposé les énoncés d'existence de solutions de l'équation Pu = g de manière faisceautique.

Pour cela on va introduire le faisceau des fonctions holomorphes sur U.

On démontrera ensuite, lorsque W est simplement connexe, que l'équation Pu = g admet toujours une solution sur W à l'aide des faisceaux.