Séminaire P.LELONG,H.SKODA (Analyse) 17e année, 1976/77. DIFFERENTS EXEMPLES DE FIBRES HOLOMORPHES NON DE STEIN par J.-P.DEMAILLY Introduction. Le présent travail se rattache au problème posé en 1953 par J.-P.SERRE (cf. [3~[ ) de savoir si un espace fibre analytique dont la base et la fibre sont des variétés de Stein est lui-même une variété de Stein. Depuis lors de nombreux résultats avaient été obtenus,appor­tant tous des réponses partielles positives. En 1977, H.SKODA mon­trait néanmoins par un contre-exemple que la réponse générale était négative ; nous renvoyons à £4] et [5J pour le contre-exemple ainsi que pour une liste complète de références. 2 Dans ce contre-exemple, la fibre est C , la base est un ouvert de 3 , 1 ) - M(V, «^ ,r«-)] log ga/gj , 1 lpg ft/f 1 (3) avec a~ = ■; ;— u = 1 - — = ■.— log C3/e2 r a- log e3/f] Démons tra t ion. Supposons eu , co? , eu- centrés en 0 17 M( p , r) est une fonction convexe des variables u = Log p (cf. par exemple [2] , prop. 2.3.3. et 6.2.1.). Log r On considère dans le plan des (u,v) les trois points A ,A„,A définis par : : u, = log e, : u2 = log Çl Vj = log r v = Xlog r u3 = Log ^3 e sor lQg e2 l0s e3 los e3/e2 soi t X log p{ - log (p3 On en déduit par convexité de (u,v) i—>M(e ,eV) M(o2,r^) 4 XM( p ,r) + (1 -\)M(p,l) soit avec o~= — u = 1 -X et après remplacement de r par r*5"- : À M( p2,r) ^M( £,,r°-) + p [m ( £> 3 , 1 ) ~ M(fj,r«o] ce qui est bien la relation (2). COROLLAIRE 1 . - S_i V est non constante sur au moins une fibre au- dessus de cu„ , il existe r > 0 tel que : 2 — o - M(V,u>2,r) 4 M(V, COj ,r«") pour r^rQ • En effet M(V, CO~,r) est convexe croissante en log r, et non constante pour r assez grand, donc M(V, eu , r) tend vers +ooquand r tend vers D'après (2) M(V, u>,r) tend également vers +cO , d'où la conclusion. COROLLAIRE 2 (inégalité de P.LELONG). - SoitHune variété analyti' que connexe de dimension p , V une fonction p.s.h. sur il /. Œ non constante sur au moins une fibre, et co cu„ deux ouverts relativement compac t s de il- . Il existe une constanteçr ne dépendant que de tû. , UX , Çï. et une 18 constante r dépendant en outre de V telles que o ' (4) M(V,o>2, r) 4M(V,OJj , rJ1. X Œ et t : X , o par les automorphismes de transition T. = t. o T suivants : 30 3 o t.(x,z) = (x,g.(z)) si x6 Jl! (5) (x, z) où les g. sont des automorphismes analytiques de C" (1 ^j ^N). Une fonction p.s.h. V sur X est définie par la donnée de fonctions p.s.h. V. = V o T . sur il. x £ pour 0 < j , \y sur R nous noterons (r> r^J \^> la rel tion d'équivalence : "il existe des constantes a~>0 et r > 0 telles que a- Cp(r) ^ v|/(r«~) 4»(r) ^ (|>(rO pour r yyxQ 19 On se donne alors des ouverts co , Col , eu'.' o J J compacts respectivement dans il , fi'., il'.' . o J J (1 4J 4N) relativement Appliquons trois fois la relation (4) du corollaire 2 dans les cartes, en supposant que V est non constante sur une fibre : . à la fonction V. o g. o h et au couple d'ouverts il!, ii'.1 C Jl. M(V. o g. o h , oo! , r)r\JM(V. o g. o h , co'.', r) soit d'après (6) M(V o h, eu! , r) rJ M(V o g . o h, 00'.', r ) o J ° J J • à la fonction V o h et au couple co , co! cil : o o j o M(V oh,co,r)rjM(V oh,co!,r) o o o J » à la fonction V o g. o h et au couple CO , co" C fl '• O J O J o M(Vq o g. o h, coo, r) «M(Vq o g. o h , co" , r) (7) Il vient par transitivité de rJ : M(V o g. o h, co, r)r\jM(V o h,co , r). o J o o o Prenons pour h un élément du groupe d'automorphismes G engendré par les g. ; en raisonnant par récurrence sur la longueur de l'écriture formelle de h, on obtient à partir de (7) : PROPOSITION 1, - Soit h ,..., h des automorphismes de d appar­tenant au groupe G engendré par les g.. Il existe une constante g- ne dépendant que de eu et de l'écriture formelle des h. dans G, et une c a -0 j constante r dépendant en outre de V et des h. telles que : 0 c j a (8) M(V o h., co , r) r xeo>o , z & \J h . (Dr) lO , f ) < M ( V ,co. r°~) pour r >. r o o * o o ? o Si V est non triviale, M(V , eu , r ) est strictement croissante pour r assez grand, et on en déduit aussitôt : PROPOSITION 2. - Si le fibre X possède une fonction p.s.h. non constante sur au moins une fibre , il existe des constantes 0 et r x 0 telles que : o ' 3 r" (hj,..., hq) ^r^ pour r + x q (9) Comme l'a souligné H.SKODA dans son article £53 , il est possible de donner une construction plus algébrique du fibre X. Une autre construction du fibre X : On choisit la base B de sorte que le groupe fondamental G de B soit un groupe libre à N générateurs o<. , . . . , <*N, opérant sur le re-vêtement universel B de B . rJ n On fait alors opérer G à gauche sur B ^ (E proprement et librement en posant : o(. (x,z) = (o<.(x), g.(z)) où I4J4N xeB et z «= C L'espace quotient (B^d )/G est alors un fibre au-dessus de B,à fibre Œ , et on no te p : B X Œ -> X la projection La donnée d'une fonction p.s.h. V sur X équivaut à la donnée d'une fonc-tion p.s.h. V = V o p sur BxŒ invariante par l'action de G : (10) V(x,z) = V(«*. (x), g.(z)) pour xeB et z a <(co ),r), et d'après (4), B étant connexe M(V, CO-, r)rJM(V o h, cj , r ) pour tout h dans le, groupe engendré par les g., c'est-à-dire l'équi­valent de (8) . 3. Est ima t ion de r, et contre-exemple. 2 On prend n = 2, N = 1, autrement dit la fibre est Œ , et la base B réunion de deux ouverts SI , SI, . o 1 Définissons g = gj par gCZj.z») = (z - z2, Zj) k etN (1 O g est évidemment un automorphisme de Œ , et g (z > z 9 ) = (z„,z? - z.) ( 2 ! k Il est clair que g(D ) = J ( z , z ) e C ; jz.J^r et z2 - z g_1(Dr) ={(z1'z2) £) est fini : cela résulte du fait général qu'un polynôme n'a qu'un nombre fini de valeurs critiques, mais nous le vérifierons de façon élémentaire par des calculs explicites. Soit L . la partie compacte de V^ définie par : I 1 k 1,1 k Z2 | 2r >r) d'où (z] «z2) * S^V Par conséquent "3L C g(D ) (Jg (D ) et le principe du maximum appliqué os r r A Cherchons maintenant les valeurs de^pour lesquelles V^, est singu- lière ; elles sont obtenues pour dP = 0 : k k k+1 k+1 P = z, z2 - z, - z2 + z, z2 = o< (12) âP/ 3Z] = k zk ' zk - (k+l)zk + z2 = 0 'ÔP/ Bz2 = k Zj z2 - (k+l)z2 + Zj = 0 (13) (14) En multipliant l'équation (13) par z et (14) par z0 on voit que : k+1 k+1 (z, = t ^k+1 z. = z , soit ^_1 __ avec ^ Remplaçons dans (12) et (13) : Y t2k - 2tk+1 + ^t2 = o< k ^k t2k-l _ (k+1)tk + ^t = 0 . Ces équations se résolvent explicitement ; on trouve t = 0 , c< = 0 , z = 0 z2 = 0 o( = 0 1 1 t = ,/k,«=7k+1 k k-'(, -I)2 , Z] =.k k"' . 1 k . k-1 1 k 23 avec k2-: 1,^=7 k-l En particulier les valeurs critiques sont de module 41 * r' Or pour |o< W r et ( z , z ) e L , , on a Zl " Z2 ' k z2 - z, < r conditions qui impliquent l'une et l'autre (z.,z )eK , comme vu au point précédent. k2+l Dans tous les cas , on a L,cK pour \o(\ 4 ■— °< r r II „k + REMARQUE 1 . "* En fait le principe du maximum est vrai même sur une surface à singularités ; nous aurions donc pu nous dispenser des calculs précédents, mais il nous a paru intéressant d'étudier les singularités de V t . D'après (15) K contient l'ensemble : r {(*,.«2) e(C ; [«J4. Si maintenant |z l et k2+l^,/2 I k zl " Z2 l2k+1 J k — + Sj^k^2, r ^ 4 r ( g , g )^yr . k2+, k r z2 " ziU-kTT- Si k est assez grand (par exemple k v,2o-avec la cons tante o-de la proposition 2), on obtient la contradiction désirée. THEOREME 1. - Le fibre X construit au paragraphe 2 à l'aide de 2 1 ' automorphi sme de (E défini par (11) et avec k % 2 2 . 24 Choisissons B = oo , o] jn = c \ [o, +«> C fi-J ={xêC ; Im x<0} A" =jxëC ; Im x ? O] (1'automorphisme g étant toujours défini par (11)). Explicitons la construction de X comme espace quotient indiquée au paragraphe 1. 2 Soitp : ) = V(x,z) . Notons a>/a \= I x e C ; |x - a |<£*l , où aél et O > 0 D'après (16) M(V o g, OJ(0>1) , r) = M (V ,u>(_2 . , y r) -1 M(V *°>(ZM,\y r) = M(V o g ,cu(or), r). En vertu du corollaire 1, avec & = 1 , ç>_ = I+2TT, p grand,il existe pour tout 1 une constante r ( a-) telle que o M<^(_2iTT,.) ' r) s(0)}+2TT) . r) N< M(V, cu(oj)) ra-) M(*»«Wfi) ' r } ^M(^'a,(o,i+2îT)'r4M(^'co(o,i)'rr (*-). 25 En répétant le raisonnement précédant la proposition 2, on obtient : LEMME 3. - Si le fibré X possède une fonction plurisousharmonique non constante sur au moins une fibre, il existe pour touto->I un nombre r (or) > 0 tel que : r(g,g ) 4. r °~ pour r >,x ( cr ) Lorsque k ^ 2 les lemmes 2 et 3 montrent que X n'a pas de fonction plur sousharmonique non constante sur les fibres (prendre 1a,\ JL » SI U fa, \ pour 1 < k / 6 . k o \ kJ 2 On construit un fibré X à fibre 0) et par b, 1 0 telles que pour r>r : o ' ° o M(Vo ° Tok' ^b-.i) ' r) ^ M(Vo'C°(b„ I) ' 6XP (C(l0g r)4))- Démons tration. Pour simplifier les notations, on suppose par exemple k = 1 , a = 1 , b, = 0. 2 V. étant non constante par hypothèse sur la fibre {l\* Œ sup V (l,z) tend vers +ooquand r tend vers + co . M* 27 Grâce à la continuité de V , il existe pour tout nombre A >0 une cons­tante r. et un voisinage U de 1 tels que : A A sup V (x,z) y, A pour tout xeUA • Il * A ZUrA Prenons A = M(Vj, uù, ] 7/4)» •)• D'après la relation (2), si (£>. c et) c Cû sont trois disques concentri­ ques contenus dans CO, . 7 / a \ > de rayon o cç <ç , uo rencontrant |J , alors avec la cons tant e o~ préc i sée dans le lemme 1 (3) : M(V. , Co„,r) r 1 ' —2' ' * v 1 ' 1 (utiliser le fait que cT >1) • (17) Sur Çï , V. = V o X , , donc o 1 o o 1 M(V o X, tO r) = M(V , CO , o 01 / 1\ 1 , I\ (o,y) (o,j) 4M(v , co (l-t,|~t) pu i sque u> c (o, j) (1-t, --t) (t est un nombre réel compris entre 0 et 1). Choisissons t assez petit pour que 1 - t & [) et appliquons (17) à : co=co , CO = co , co = co ? cco ? (1-t, |) (l-t,|-t) (l-t,-£~t) (1,|) Il vient pour r ^r : M(V , CO . , r) ^M(V , co (l-t,|-t) (1-t,y) , r«") (19) avec , et (l-t — ) i(p(x)j ^exp(- r- ) (voir la démonstration du lemme 4) . C^ogi Il suffit de prendre exp(-r-) yf r 1 J >3Cj log r log ou encore 7 }C log r. log log r avec C„ constante >3 C et r assez grand Avec ce choix de t 1'image réciproque par T . du polydisque : C log i Cjlogi lorsque xeco contient le polydisque:Iz I , Iz |£r 1 -1 ftl C'108^ oi • "d-t.i)!" Cjfogf = M(V , eu , ,ér ). ° (l-t.|) C log log r 4M(Vo, co r ) (l-t,-5-) 1 en prenant C log r . log log r £ — C„ à préciser par la suite. En combinant (18), (19) et (20), il vient (22) M(V o T., co , r) (M(V , eu (o ,j) pour r ^r et t vérifiant (21) » r C3log log r Définissons maintenant une suite de disques concentriques •*, cu), C(°, décentre l-t (ne(N) et de rayons \ l 5 n ni n 1 n 3 <°1 = 4^ ' .vt , . n-1 n *• 2 n-1 4 n n * 3 n-1 2Nn On prendra t = Tt , = (•=•) et C, - -C, r a 3 n-1 3 4 2 2 Pour n = n(r) bien déterminé on a alors : C2 log r log log r4-7- < C 4 log r.log log r 29 et d'après (22) n(r) C3log lo§ r M(Vq o rol, co , , r)^M(Vo,co2k \ r ) si r^r (23) Choisissons maintenant A = M(V., CO 7 , e) une constante r et un ( 1 — ) Il . ' 4 sinage UA correspondants (voir le début de la démonstration). Pour tout nelN,co„ccO , . et si n >n ,CO, rencontre L». . 3 / i J_\ v o \ A D'après (2), lemme l,on a : (24) M(V .«£, r) /M(V , tu", rM(V, , CO°, f log r) car si z Iz I ^ ^" log r l'image (w ,w„) par T. vérifie |wj|4Ç log r 4rw^ = exp( Ç log r) 4 rr (r»l) W2 1^2" log r - r <*/2 ;râce au 1 emme 4 (eu c)x e n , donc de proche en proche M(VQ, Co"(r), r) 4M(Vq, cu2° , ra"n(r)_no) pour Ç log r ^ rA (25) . Il ne reste qu'un nombre fini d'étapes à accomplir (n précisément) pour obtenir n (26) M(VQ, co2° , r) {M(Vo, u>° , r" r >ri (23), (25) et (26) entraînent , puisque co„ uo (o,j) 30 n(r) Ce- ,log log r r ) pourvu que M(Vo o rol, « , r)4M(Vo, co ^ , 2r A/c r >, sup (r- , r j , e ) . Mais < = 2,458333 ... <3 d'où o-n(r) = ~ ^ c*(log r^ °0 k=l Lorsque les X, sont bien choisis V est non constante sur les six fibres 9 A (a Jx C ( il y a au plus un hyperplan de ( A., À „ , . . . Àf-)elR pour lesquels V soit constante sur l'une des six fibres). On peut alors appliquer le lemme 5 à chacune des fibres [a jxî : M(V o T , co , , r)/M(V , co , exp(C(log r) ) pour r ^ r (bk,I) (bk,i) En appliquant aux deux membres le corollaire 2 dans il , on obtient pour r^r assez grand et C > 0 convenable 4 M(V o t ,,,«) . , r) y M(V , CO , exp(C (log r) )) d'où avec les O OK / 1 \ ^ O /1\ * (o,j) 31 notations du § 3, et Kx = ( (J ?ok({x}XD )) lN(x)| ) et - j4Arg W]Cf(x)4 y j. et de même pour T .(^xj-XD ) X „([x}x D ) en remplaçant la dernière condition par — J— / ~ ient r exp(|-|(p(x) | ) . Mais pour x 6 cô , l(D(x)^.C„>0 d'où (0'2} C r M(Vo,co j , r exp (-—)) ^ M (Vq , eu , , exp(C,(log r)4)) . Comme V est non constante sur au moins une fibre de X M(V , Co , r) est une fonction strictement croissante de r pour r (o,y) C2r 4 assez grand ; on en conclut r exp (—y— )^exp (C ( log r) ) pour tout r asseï grand, ce qui est contradictoire. 5. Nature du fibré X selon la valeur de la constante de Lelong. Nous nous proposons de montrer par un exemple que la nature du fibré X est intimement liée à la valeur de la constante de Lelong (et donc à la géométrie de la base). Prenons pour base une couronne B = {xc,t ■> fi de B x ( où o<(x,z) = (x + 2iTT , g(z)) . Considérons le fibre X = B Xin/G (voir § 2) . Js . . rJ n Cherchons a construire une fonction (p plur1 sousharmonique sur B % C et invariante par G qui induise une fonction d'exhaustion strictement pluri- sousharmonique sur X. . ?2 . . Si — <+ooon peut toujours supposer o 0 = 1 quitte à appliquer une homo thé tie à B. * . <°2 La bande B , qui a pour largeur a = Log , est alors centrée en 0. ^1 Posons (&. (x z) = exp(x cos )z. si < + co '1 ' ai /o = exp(x )z puis ())(x,z) = 2_ / Jcpi o o, \ telle que 1 + |g(z)| 4 C(l + |z|) 1 +|g '(z)| 4 C(l + |zi)k d'où par récurrence 1 + |gjU)| ,< C 1 +k+. . .+k 3-1 (1 + Izl) M et gJ(z) N< (clJl (1+ |z)))k = exp (k ^ ( |j| log C + log(l + |z|))) 33 n(x+2ijrr) TTRe x . TT(Im x + 2jtt) . . TT Re x . rr(Im x + 2jtt) cos = cos ch *— - 1 Bin sh :l—L- . a. a. & a a a r, a j nRe x n % j TT(x + 2ijTf) On a - tt 0 sur B de sorte que cos — *—- a un 22 a a argument en valeur absolue ^ constante-B la projection sur la base. )C = CD + y o q est alors une fonction d'exhaustion strictement plu-risousharmonique sur X. Montrons en effet que la forme de Levi Jh ( X) deY(i.e. la forme hermi-tienne associée à la ( 1 , 1 )-forme réel 1 e iàè)Y) est définie positive. Pour tout vecteur tangent ^ à X on a : U^V (5> =#(Cp)(5) +<#(^)(dqQ)) • Comme les deux termes du membre de droite sont ^. 0,$f(Y)(*p) est ^, 0 et ne peut s'annuler que s i <$f( Cp ) ( ^) = $C ( \^J ) (dq ( \ ) ) = 0 d'où dq(^) = (VL/est strictement p lur i sousharmonique sur la base) puis 2= 0 ((P est strictement plurisousharmonique sur les fibres). 34 Le fibre X est de Stein pour k^exp( 1 <°2/ log /p 2 k S i g est 1'automorphisroe de d défini par g ( z , z ) = ( z - z„, z ) et 2tt2 si k > exp ( -pr. ) toutes les fonctions p luri sousharmonique s sur X log /ç] sont constantes sur les fibres. Démonstration. La première assertion vient d'être prouvée; pour ob­tenir la deuxième il suffit de réexaminer les arguments du paragraphe 3. . Estimation de la constante de Lelong. 6: x i—h tg TT- 2a est une application conforme de la bande f\J r ci o ~\ B = J x e <£ ; - y 0 Montrons que co_ + ib C COp» b - 1 - ix th^/Za Ce transformé est le disque de diamètre : . rrb / „ i th p + i th /2a 1 + thp th TTb/2a - i th|Q + i th TTb/2a 1 - tho th nb/2a et il est bien contenu dans le disque de centre 0 et de rayon th( p + -2^1) = th p' . Si V est une fonction plurisousharmonique non triviale sur X et V son relèvement à B xî , on a, pour tout entier j ^, 1 et r assez grand : M(V o g J , co , r) = M(V,co + 2ij TT , r) ^ M(V, co , r) 4, M(V,tO, r J) ivec xj . = p + • rr 35 o-j a log /th p rbi traire > °—j ' log /th ç . log coth log coth ( p + j -j- ) (d'après le corollaire 1 appliqué sur le disque unité ; g-- est donné par la relation (3) avec traire). e, th e e2 th fj e3 * J arbi~ Un calcul élémentaire fournit : , . log coth p 1 îm z- ,2j TT , exp(—=*- ) ^ log coth(£ + j -!i-) <°2 On peut donc énoncer , en prenant a = log trairement grand sinon : . ?2 s î — 4.+co,et a arbi- 2 i TT *> LEMME 6. - Pour tout exp( ^ ), il existe u^uvert tuccB et une constante r d ép endant de j , exp (- -) . Calcul d'enveloppe pseudo-convexe. Il s'agit donc d'évaluer l'enveloppe (gJ (D ) |J g (D )) Soit p. : (f y- Œ i = 1,2 les fonctions coordonnées, V, la surfa- (z, , z2) i ï zi 2 ce de Ç définie par l'équation p o gJ(z) . p2 o g~J(z) = °< o< e Œ , et L/ la partie compacte de V^, définie par |zj =sup(|zj,z|)^r Pour z r et r assez grand p o g (z) 1 k »2r 2j i i kJ (p. o g est un polynôme de degré k admettant z. comme seul monôme de degré k ). On prend |o<|^. yr k2j + l :t on a donc p„ ° 8 (z) 4r k —î I Vérifions par récurrence sur j que les inégalités z|4r et P? ° 8 (z) 4r entraînent p. o g J ( z ) / C . r où C. est une constante >, 1 assez grande. z„ - z, Lr et lz, /r par hypothèse donc 2 il* Ml* r ^ r +r^2r et |z?U2 Si j > 1 P2 o g (z) ' ' P9 o g J (w)|/r/2r avec w = g '(z) k2,kj" et |w|<2r ^ (2r ) Par hypothèse de récurrence (appliquée en remplaçant z, w, g""-». 2rk2) 2 'P, o g"J(z)| = |p, o g"(j_1)(w)| /2C._. rk . * j - 1 4 "(J-1) donc p o g (z) <2C. r (hypothèse de récurrence). Or p2 o g J(z) = [p2 o g (J °(z)] - p o g (z) est de module ^r d'où lp„ o g J (z)| 4 C ' r où C' est une constante yy 1. Pi ° g (z)I^C'C. .r (hypothèse de récurrence) P j o g J(z) P2 o g (j °(z)| ^C.r C.Q.F.D. Par suite i.e. z Ég (D. ) et le bord de L, est con- 0 . r °^ tenu dans gJ(DQ r)Ug~J(Dc ). j j Des calculs analogues à ceux du § 3 donnent alors : LEMME 7. - Pour r * r e t S- assez petit ° J (g (D ) Ug (D )) contient le polydisque de rayon 6.r kJ/2 + l/2k- •) pour j assez grand , log<°2/e 'g i-lçx ~* -.c, par conséquent -k- + r- > exp ( jnj ) et les propositions 1 et 2 1 2kJ los 'e-i permettent d'achever la démonstration de la proposition 3. 6. Topologie de H1 (X,ff) . Soit X l'un des fibres construits aux paragraphes 2,3,4 et 5, U le faisceau des germes de fonctions analytiques sur X. Par l'isomorphisme de Dolbeault H (X,(fft s'identifie au quotient Z /B où 37 Z = jf orme s différentielles de bidegré (0,1)9 -fermées sur X i B = formes différentielles de bidegré (0,1) ^-exactes sur X > . Z est muni de la topologie de la convergence C°° sur tout compact, H (X,u) de la topologie quotient. Soit q : X la projection sur la base , et x un point de B tel que toute fonction holomorphe sur X soit constante sur la fibre q (x ) (x peut être choisi arbitrairement dans les exemples des § 3,5 ). Soit U un ouvert de B contenant x , f une fonction holomorphe sur q (U) , (i> une fonction de classe C°° sur B à support dans U, égale à 1 au voisinage de x ° o Cherchons une fonction u de classe C sur X telle que h = f . CP o q - (q - x )u soit holomorphe sur X. h(x ,z) = f(x ,z) donc le problème précédent n'a pas de solution si f est non constante sur la fibre q (x ). La condition 'Bh = 0 équivaut à : Bu = f «q ^(p q - x, Lorsqu'on prend pour U un domaine de carte trivialisant et f du type f(x,z) = F(z) ou F est entière, on obtient ainsi des formes "3-fermées * — f -*- qui ne sont d -cohomo logue s que si les F correspondantes diffè q - x o rent d'une constante. Ceci montre déjà que H'(X,&) est de dimension infinie ; plus précisé­ ment il possède un sous-espace isomorphe à U ( t ) /C ((y(C ) = fonctions entières de n variables). . Non séparation de H (X,y). Nous allons voir de plus que B n'est pas fermé dans Z , ce qui prouvera que H (X,#) n'est pas séparé. Soit en effet x. un point frontière de B tel que d(x ,x.) = d(x , B) 1 o 1 o b (on prendra x = co si B = C) . 38 Le segment |x >x.| est donc inclus dans B. Dans le cas des exemples des § 2 et 3, il existe un voisinage ouvert U de [x fX.f dans B sur lequel le fibre X est trivial. (car les automorphismes de transition sont localement constants). Dans l'exemple du § 4, x appartient à une certaine carte -li. = B\ Jnombre fini de points a. L . J 1 1 J Si par malchance x >x passe par certains des a., on peut trouver un chemin Y joignant x à x. dans il. en contournant les a. par de petits demi-cercles . Dans tous les cas, il existe un chemin "Y"; [0, 1 J —y £ U (ool )f( [0| l(_) cB Y(0) = x V( 1 ) = x et un ouvert U contenant "jf([o,l[) sur lequel X est trivial. On prend f : q (U) —^-(C non constante sur q (x ) (par exemple l'une des fonctions coordonnées z ,...,z de la fibre). Soi t CpeCa:>( B) à support dans U et égale à 1 au voisinage de Tf([0,l[). D'après le théorème de Runge , x k—' est limite uniforme sur tout compact de B\ "¥"(|jÛ»lf) d'une suite v de fonctions holomorphes sur B (cf. HORMANDER [lj , p. 9, th. 1.3.4. b/ ; ^f([0,l[) est connexe et non c o mp a c t ) . *r- Comme "3 CP = 0 au voisinage de ~|f ( [0 > ' [)> la suite v o q.f.q à Q) con- verge uniformément sur tout compact de X ainsi que ses dérivées vers * — -—^4 qui est ô -fermée mais non "â-exac te . q - Xo Cependant v o q.f.q à G) = ^( v o q.f . (j)o q ). . Si X est le fibre du § 5, H (X,^) est grossier. ** 2 X la projection de B XC sur son quotient par le grou ni e :r > avec B = jx 0 et K un compact de B x Œ de la forme LxD où L est un rJ rectangle de B et D un bidisque. Il existe un entier j e IN tel que L p(L + 2ij rï ) = 0 e t un bidisque D' contenant DUgJ(D). Avec les choix précédents K a Lx D1 o(J (K) c (L + 2ijTT)xD' LU(L + 2ijrr) ne sépare pas le plan, donc est polynomialement convexe, et il en est de même du produit I LU(L + 2 ij TT ) x D ' D'après HORMANDER [l] } th. 2.7.7., p. 55, il existe un polynôme Q tel que : JQ - ul<£ sur KcLx D ' q| < 6 sur o ^2 On définit une fonction k C sur B x (E par n k (x,z) = y u o o0 40 j^o u o o+(Im(x + 2ij TT ) ) (k - k O «O (x,z) n n u (x,z) (0 (Im x) + u (x,z) q? (Im x) d'où k - k o *( = u , et de plus k tend uniformément vers 0 sur n n ^ n r n tout compact ainsi que ses dérivées. h - k est invariante par o< , et induit sur X une fonction C notée w n n r n * — — -p "à w = "àh - 'Ôk n n n d'où lim 3w = f pour la topologie C°°. Par conséquent B est dense dans Z , ce qui signifie que H (X, U) a la topologie grossière. 41 BIBLIOGRAPHIE [l] HORMANDER (L. ) . - An introduction to complex analysis in several variables. Second Edition. North Holland Publishing Company, 1973. |2| LELONG (P.). - Fonctionnelles analytiques et fonctions entières (n va­riables) . Montréal, les Presses de l'Université de Mont­réal, 1968, Séminaire de Mathématiques Supérieures, Eté 1967, n° 28. [3j SERRE (J.-P.). - Quelques problèmes globaux relatifs aux variétés de Stein. Colloque sur les fonctions de plusieurs variables, Bruxelles, 1953. |4 SKODA (H.). - Fibres holomorphes à base et à fibre de Stein. C.R.Acad. Sc.de Paris, 16 Mai 1977, A. 1159-1202. [5J SKODA (H.). - Fibres holomorphes à base et à fibre de Stein . Preprint, Université de Paris VI, Juin 1977, à paraître aux Inven-tiones Math. J.-P. DEMAILLY Ecole Normale Supérieure 45, rue d'Ulm et L.A. au C.N.R.S. N° 2 13 "Analyse complexe et Géométrie" Université de Paris VI