\documentclass[a4paper,12pt]{article}
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\def\mathscr{\mathcal}

\begin{document}
Invent. math. 69, 347-374 (1982)

\begin{center}
\includegraphics[width=33.44mm,height=10.08mm]{./courant_extremal_images/image001.eps}

\end{center}\begin{flushright}
$|\acute{(\backslash }\lrcorner$. Springer-Verlag 1982

\end{flushright}
Courants positifs extremaux
et $\mathrm{coniectu}^{-}\overline{\Gamma}\mathrm{e}$ de Hodge

Jean-Pierre Demailly

$\mathrm{Universit}\dot{\mathrm{e}}$ Paris Vl, Analyse Complexe et $\mathrm{G}\text{\'{e}} \mathrm{o}\mathrm{m}\dot{\mathrm{c}}$ tric. Eaboratoire Associ6 au C.N.R.S. 1.1. 213),
4, Place Jussieu, F-75230 Paris-Cedex 05. France

Table des matieres

1. Introduction et enonce des l$\cdot$\'{e}sultats 347
2 Un theoreme de support pour les courants positifs ferm\'{e} $\mathrm{s}$ 351
3 Exemple de courant $\mathrm{extr}6\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{l}$ sur $\mathrm{P}^{2}$ qui n'est pas un cycle analytique . 354
4. Contre-exemples dans $\mathrm{P}^{n}$ et $\mathrm{q};n$ . 357
5. Equivalence entre les $6\mathrm{nonc}6\mathrm{S} \ovalbox{\tt\small REJECT}^{-}(X;p)$ et $y\hat{\nearrow}(x;/\mathrm{J})$ . 360
6Lien avec la conjecture de Hodge et obstructions topologiques 363
7. Approximation d'un courant de bidegre (IJ) par des diviseurs $\mathrm{irr}6\mathrm{d}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{b}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s}$ 367

1. Introduction et 6nonc6 des r6su1tats

Le pr\'{e}sent travail a pour objet principal de construire dans $\mathrm{P}^{2}$ ou $\mathbb{C}^{2}$ un
exemple de $(1, 1)$-courant positif $\mathrm{ferm}6$ extremal, qru n'est pas un cycle analyti-
que. La preuve de l'extremalite utilise un theoreme g\'{e}n\'{e}ral de support pour les
courants positifs fermes, qui sera etabli au \S 2. Nous etudions ensuite les
relations entre le probl\`{e}me des courants extremaux et la conjecture de Hodge.
Avant de donner des \'{e}nonc\'{e}s plus precis, rappelons quelques d\'{e}finitions et
$\mathrm{r}6\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{l}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{s}$ classiques (cf. P. Lelong [7], [8], R. Harvey [5]).

   Soit $X$ une varie't\'{e} analytique complexe de dimension $n$; dans toute la suite,
$X$ sera soit une vari\'{e}t\'{e} de Stein, soit une varie't\'{e} projective. Si $k,\ p,\ q$ sont des
entiers $\geqq 0$, avec \'{e}ventuellement $k=\alpha 3$, onn designe par $\varphi_{p,q}k(X)$ (resp. $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,q}^{k}(X)$)
l'espace des formes de bidegr6 $(p, q)$ et de classe $C^{k}$ sur $X$ (resp. \`{a} support
compact). L'espace des courants d'ordre $k$ et de bidimension $(p, q)$, ou de
bidegr\'{e} $(n-p, n-q)$, est par $\mathrm{d}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ l'espace dual $[\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,q}^{k}(X)]^{\prime},\ \ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,q}^{k}(X)$ \'{e}tant
muni de la topologie limite inductive usuelle. Pour simplifier les notations, on
$6\mathrm{crira}$ aussi

\begin{center}
$\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p.q}(X)=\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,q}^{\kappa\backslash }(X),\ \ovalbox{\tt\small REJECT}_{p.q}^{\prime}(X)=[\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,q}(X)]^{\prime}$.

\end{center}
D\'{e}finition 1.1. {\it Une.forme} $\alpha\in\prime g_{p,p}^{0}(X)$ {\it est dite}:

\begin{flushright}
0020-9910/82/0069/0347/\$ 05.60

\vspace{1em}
\end{flushright}
348

J-P Demailly

(1.1) {\it fortement positive} ({\it ou fortement} $\geqq 0$) {\it si en tout point} $z\in X,\ \alpha(z)$ {\it est dans le}
{\it cone convexe engendre par les} $(p, p)$-{\it formes du type}

\[
(iu_{1}\wedge\overline{u}_{1})\wedge\ldots\wedge(iu_{p}\wedge\overline{u}_{p})
\]

{\it ou} $u_{j}\in\wedge^{1,0}T_{\mathrm{z}}^{*}X$;
(1.2) {\it faiblement} $\geqq 0$ {\it si pour tout} $z\in X$ {\it et tout} $p$-{\it plan} $F$ {\it de l}'{\it espace tangent} $T_{Z}X$,
{\it la restriction} 2 $(z)|_{F}$ {\it est une} $(p, p)$-{\it forme fortement positive};

(1.3) {\it positive d\'{e}finie} ({\it resp. fortement} $>0$, {\it faiblement} $>0$) {\it au point} $z\in X$, {\it si toute}
{\it petite perturbation de} $\alpha(z)$ {\it reste} $\geqq 0$ {\it dans le sens consid\'{e}r\'{e}}.

   {\it Un courant} $T\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$ {\it est} $dit$ {\it faiblement} ({\it resp. fortement}) {\it positif si} $\langle T, \alpha\rangle\geqq 0$
{\it pour toute forme} $\alpha\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}(X)$ {\it fortement} ({\it resp. faiblement}) {\it positive}.

   Il resulte aisement de cette $\mathrm{d}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ qu'un courant ou une forme fortement
$\geqq 0$ sont aussi faiblement $\geqq 0$; on montre de {\it plus} que les notions de positivite
relatives aux courants sont bien $\mathrm{coh}6\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{s}$ {\it avec} celles relatives aux formes.
Rappelons aussi que les notions de positivit6 forte et faible coincident pour $p$
$=0,1,\ n-1$ ou $n$ et diff\`{e}rent dans tout les cautres cas (cf. [6]). Un courant
faiblement $\geqq 0$ est $\mathrm{n}6\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{s}\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$ d'ordre 0, i.e. ses coefficients sont des mesu-
res de Radon.

D\'{e}finition 1.2. {\it On notera} $SPC^{p}(X)$ ({\it resp}. $WPC^{p}(X)$) {\it l}'{\it ensemble des} ({\it p}, {\it p}) {\it courants}
{\it Tfortement} ({\it resp. faiblement}) {\it positifs et fermes, c}'{\it est-\`{a}-dire tels que} $dT=0$.

On verifie facilement que $SPC^{p}(X)\subset WPC^{p}(X)$ sont des cones convexes sail-
lants, fermes pour la topologie faible de $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$.

D\'{e}f]nition 1.3. {\it Un courant} $T$ {\it est} $dit$ {\it extrczmal dans} $SPC^{p}(X)$ {\it si} $T\in SPC^{p}(X)$ {\it et si}
{\it chaque fois que} $\Gamma on$ {\it a une d\'{e}composition} $T=T_{1}+T_{2}$ {\it avec} $T_{1},\ T_{2}\in SPC^{p}(X)$, {\it alors}
$T,\ T_{1}$ , $T_{2}$ {\it sont proportionnels. L}'{\it ensemble des courants extremaux de} $SPC^{p}(X)$
{\it sera note} $\mathscr{E}^{p}(X)$; {\it on d\'{e}fini}\ddagger {\it de m\^{e}me l}'{\it ensemble} $\mathscr{E}_{W}^{p}(X)$ {\it des courants extremaux de}
$WPC^{p}(X)$.

L'interet des courants extremaux est dtz en partie au $\mathrm{r}6\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{l}\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{t}$ suivant, qui est
une cons\'{e}quence simple du theoreme de Krein-Milman.

Proposition 1.4. {\it On a} $ SPC^{p}(X)=\mathscr{E}\mathscr{E}^{p}(X)\leftrightarrow,\  WPC^{p}(X)=d_{W}^{p}(X)\infty$ {\it ou le symbole} $\wedge$
{\it dczsigne} $\Gamma enveloppe$ {\it convexe fermee dans l}'{\it espace} $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$ {\it muni de la topologie}
{\it faible}.

   A la suite de l'introduction des courants positifs par P. Lelong [7], differents
auteurs ont pos6 le probleme de l'etude des elements extremaux de $SPC^{p}(X)$ et
$WPC^{p}(X)$. Il est classique que le courant d'integration [Z] sur un ensemble
analytique irreductible $Z$ de dimension $p$, est un element extremal de chacun
des c\^{o} $\mathrm{nes} SPC^{p}(X)$ et $WPC^{p}(X)$ (cf. [9], [5]).

Definition 1.5. {\it On designera par} $J^{p}(X)$ {\it l}'{\it ensemble des courants d}'{\it integration}
2 $[Z]\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$, {\it ou Z est un ensemble analytique irreductible et} $\lambda \geqq 0$.

   D'apres ce qui pre'c\`{e}de, on a donc $f^{p}(X)\subset \mathscr{E}^{p}(X),\ J^{p}(X)\subset \mathscr{E}_{W}^{p}(X)$. On
considere dans la suite le probleme reciproque, souleve notamment par P.

\vspace{1em}
Courants positifs extr\^{e}maux et conjecture de Hodge

349

Lelong [9] et R. Harvey [5] dans le cas des varietes de Stein:

\begin{center}
$(\mathscr{L}(X;p))\mathscr{E}^{p}(X)\subset J^{p}.(X)$.

\end{center}
On notera que le probleme analogue $\mathscr{E}_{W}^{p}(X)\subset$``({\it X}) ne se pose pas, puisque
$f^{p}(X)\subset SPC^{p}(X)$, alors que $ d_{W}^{p}\mathrm{l}(X)=\mathrm{P}\mathfrak{p}P\infty C^{p}(X)$ n'est pas contenu dans
$SPC^{p}(X)$ pour $p\neq 0,1,\ n-1,\ n$. La reponse au probleme $\mathscr{L}(X;p)$ est clairement
affirmative si $p=0$ ou $p=n$. Nous allons voir que la $\mathrm{r}6\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{e}$ est n\'{e}gative en
g\'{e}ne'ral d\`{e}s que $1\leqq p\leqq n-1$. Soit $\mathbb{P} =\mathrm{P}(\mathbb{C}^{n+1})$ l'espace projectif complexe de
dimension $n,\ z_{0},\ z_{1}$, ..., $z_{n}$ les coordonnees homogenes sur $\mathrm{qj}^{n+1}$.

Theoreme 1.6. {\it Soit} $\Gamma_{d}\subset \mathrm{P}^{2}$ {\it la courbe d}'{\it \'{e}quation} $z_{0}^{d}+z_{1}^{d}+z_{2}^{d}=0$. {\it Alors la suite de}
$(1, 1)$-{\it courants} $d1 [\Gamma_{d}]$ {\it converge faiblement vers un courant extremal} $T\in \mathscr{E}^{1}(\mathrm{P}^{2})$ {\it qui}
{\it n}'{\it est pas dans} $J^{1}(1\mathrm{P}^{2})$.

   {\it En particulier, l}'{\it \'{e}nonc\'{e}} $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{2}$ ; 1 $)$ {\it est faux}.

   La d\'{e}monstration s'appuie sur un theoreme g\'{e}n\'{e}ral de support pour les
$(p, p)$-courants positifs fermes (theoreme 2.1), et sera detaillee au \S 3. Soit $T$ ra
$(p, p)$-courant positif ferm6 dont le support est contenu dans une sous-varie't\'{e}
reelle $S$ de classe $C^{1}$. On suppose que $S$ est fibree en varietes analytique de
dimension complexe $p$, et totalement reelle dans les directions transverses aux
fibres. Alors $\mathrm{grossi}6\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$ parlant, le courant $T$ est somme de courants
d'integration sur les fibres. Des resultats analogues ont sans doute deji ete
discutes dans la litterature, mats pour la commodit\'{e} du lecteur nous avons
pre'f\'{e}r\'{e} donner des d\'{e}monstrations $\mathrm{compt}6\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{s}$.

   Une fois qu'on dispose d'un contre-exemple dans $\mathrm{IP}^{2}$, il suffit d'appliquer
formellement le resultat suivant pour obtenir des contre-exemples dans $\mathrm{P}^{n}$ et
$\mathbb{C}^{n}$, lorsque $1\leqq p\leqq n-1$ (voir \S 4).

Proposition 1.7. {\it Soit} Y {\it une sous-vari\'{e}t\'{e} analytique fermee de X. On a les}
{\it implications}

\begin{center}
(1.4)   $\mathscr{L}(X;p)\Rightarrow \mathscr{L}(Y;p)$;

\end{center}
(1.5) $\mathscr{L}(X\backslash Y;p)$ et $\mathscr{L}(Y\cdot,p)\Rightarrow \mathscr{L}(X;p)$;

\begin{center}
(1.6)   $\mathscr{L}(\mathbb{C}^{n};p)\Rightarrow \mathscr{L}(\mathrm{P}^{1} ; p)$;

\end{center}
(1.7) $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{n+k} ; p+k)\Rightarrow \mathscr{L}(\mathrm{P}^{n} ; p)$ pour tout entier $k\geqq 1$.

   Le d\'{e}monstration des points (1.5), (1.6), (1.7) fait usage d'un theoreme de
prolongement pour les courants positifs fermes de masse finie, dtz a H. Skoda
[1]. L'id\'{e}e de la d\'{e}monstration de (1.6) $\mathrm{m}' \mathrm{p}$ \'{e}t\'{e} $\mathrm{sugg}6\mathrm{r}6\mathrm{e}$ par $\mathrm{M}.\mathrm{M}$. Jean-
Baptiste Poly et Gilles Raby. On notera qu'en g\'{e}n\'{e}ral ni $\mathscr{E}^{p}(X)$, ni $J^{p}(X)$ ne
sont faiblement ferm\'{e}s dans $SPC^{p}(X)$, comme le montre dans $\mathrm{P}^{2}$ l'exemple de
la famille de coniques non degenerees $\epsilon z_{0}^{2}+z_{1}^{2}+z_{2}^{2}=0$ qui degenerent en une

\vspace{1em}
350

J-P. Demailly

r\'{e}union de 2 droites pour $\epsilon=0$. Le contre-exemple du theoreme 1.6 est obtenu
precisement en choisissant une suite de $J^{1}(\mathrm{P}^{2})$ qui converge dans $\mathscr{E}^{1}(\mathrm{P}^{2})$, mais
pas dans $J^{1}(\mathrm{P}^{2})$. Il semble donc raisonnable de substituer a $\mathscr{L}(X;p)$ l'e'nonce'
affaibli suivant:

\begin{center}
$(\overline{\mathscr{L}}(X;p)) \mathscr{E}^{p}(X)\subset\overline{J^{p}(x)}$,

\end{center}
o\`{u} $\overline{J^{p}(X)}$ est l'adherence de $J^{p}(X)$ pour la topologie faible de $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$. Le
theoreme de Krein-Milman permet de transformer cet enonce en une proprie't\'{e}
plus parlante (cf. \S 5).

Proposition 1.8 $\overline{\mathscr{L}}(X;${\it p}) {\it est equivalent \`{a} l}'{\it \'{e}nonc\'{e}} $\hat{\mathscr{L}}$({\it X};{\it p}):

\begin{center}
$ J^{p}(X)=SPC^{p}(X)\infty$,

\end{center}
{\it o\`{u}} $\infty J^{p}(X)$ {\it designe l}'{\it enveloppe convexe fermee de} $J^{p}(X)$ {\it dans} $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$.

   La propri\'{e}t\'{e} $\hat{\mathscr{L}}(X;p)$ est demontree par P. Lelong [9] lorsque $p=n-1$ {\it et}
lorsque $X$ est une vari\'{e}t\'{e} de Stein telle que $H^{2}(X, \mathrm{R}) =0$. Etant do nc un
courant quelconque $T\in SPC^{n-1}(X)$, la methode consiste a approximer le poten-
tiel de $T$ (qui est une fonction plurisousharmonique) par des logarithmes de
fonctions holomorphes. On en deduit alors que $T$ est limite faible des diviseurs
associes.

   Pour des varietes de Stein ou projectives quelconques, l'\'{e}nonc\'{e} $\hat{\mathscr{L}}(X;p)$
n'est pas adequat, car il faut tenir compte de certaines obstructions de nature
topologique. Il est facile de voir (prop. 6.3.) que $\mathrm{r}tF^{p}(X)\subset SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$, o\`{u} $SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$
est l'ensemble des courants de $SPC^{p}(X)$ dont la classe de cohomologie appar-
tient a $A^{2q}(X)=\mathrm{adherence}$ dans $H^{2q}(X;\mathrm{R})$ de $(H^{q,q}(X)\cap H^{2q}(X;\mathbb{Z}))[eggx]_{\mathrm{Z}}\mathrm{R}$,
$q=n-p$. L'existence de ces obstructions permet de donner de nouveaux
contreexemples au probleme $\mathscr{L}(X$ ; 1 $)$ sur des surfaces algebriques affines, et
$6\mathrm{galement}$ au probleme $\hat{\mathscr{L}}(X;p)$, lorsque $X$ est une vari\'{e}t\'{e} de Stein ayant
une cohomologie entiere $\langle\langle$pathologique\}\}. On est donc amene a faire la conjec-
ture suivante :

\begin{center}
$(\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p))  J^{p}(X)=SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)\infty$.

\end{center}
L'\'{e}nonc\'{e} $\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p)$ est vrai en codimension 1 $(p=n-1)$, et s'obtient par des
arguments analogues a ceux de [9], a condition de remplacer les fonctions
plurisous harmoniques par des metriques hermitiennes de fibr\'{e}s lineaires posi-
tifs. Comme l'avait conjectur6 P. Lelong [9], on a en fait un resultat un peu
plus precis (voir \S 7).

Th\'{e}or\`{e}me 1.9. {\it Soit X une vari\'{e}t\'{e} projective ou de Stein, connexe et de dimension}
$n\geqq 2$. {\it Alors} $SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}(X)=\overline{J^{n-1}(X)}$.

   Lorsque $X$ est une variete projective, l'enonce $\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p)$ apparait comme
une formulation explicite forte de la conjecture de Hodge (cf. th. 6.4).

Th\'{e}or\`{e}me 1.10. {\it Sur une vari\'{e}t\'{e} projective} $X$, {\it l}'{\it hypothese} $\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p)$ {\it entrafne la}
{\it conjecture de Hodge en degre} $2q(p+q=\dim X)$, {\it \`{a} savoir la propriete} $\ovalbox{\tt\small REJECT}^{j}(X;q)$:

\[
H^{q,q}(X)\cap H^{2q}(X;\mathrm{Q})
\]

{\it est engertdre par les classes des cycles algebriques de dimension} $p$.

\vspace{1em}
Courants positifs extremaux et conjecture de Hodge

351

   Signalons que R. Harvey et $\mathrm{A}.\mathrm{W}$. Knapp [6] ont $6\mathrm{galement}$ ramene la
conjecture de Hodge a un probleme de Plateau homologique pour les
courants.

2. Un theoreme de support pour les courants positifs ferm\'{e}s

Soient $X$ une vari\'{e}t\'{e} analytique complexe de dimension $n,\ S$ une sous-varie't\'{e}
fermee de classe $C^{1}$ et de dimension reelle $2p+k$, qui est fibree en varietes
analytiques de dimension complexe $p$. De faqon pre'cise, on suppose qu'il existe
une varietes $M,\ \dim_{1\mathrm{R}}M=k$, et une submersion de classe $C^{1}$

\[
\sigma:S\rightarrow M
\]

dont les fibres $\sigma^{-1}(t),\ t\in M$, sont des sous-varietes analytiques complexes. Si $\mu$
est une mesure de Radon sur $M$, on considere le $(p, p)$ courant
$\displaystyle \Theta=,\int_{\in M} [\sigma^{-1}(t)]d\mu(t)$ defini par

\begin{center}
$\displaystyle \langle\Theta, \alpha\rangle=\int_{\iota\in M}d\mu(t)\int\alpha\sigma^{-1}(t)$   (2.1)

\end{center}
pour toute forme $\alpha\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p_{\backslash }p}(X)$. Le courant $\Theta$ est ferme, a support dans $S$, et il est
fortement $\geqq 0$ si $\mu\geqq 0$.

   Inversement, nous allons voir que (2.1) donne bien tous les $(p, p)$-courants
ferme' $\mathrm{s}$ d'ordre 0\`{a} support dans $S$, sous des bypoth\`{e}ses assez generales sur $S$.

theoreme 2.1. {\it On suppose que les fibres} $\sigma^{-1}(t)$ {\it sont connexes, et que} $S$ {\it est}
{\it totalement reelle dens les directions} $trans\iota^{\prime}erses$ {\it aux fibres, c}'{\it est-\`{a}-dire qu}'{\it en}
{\it tout point} $z\in S$ {\it on} $a$
$T_{Z}S\cap iT_{z}S=T_{z}F_{z}$,   (2.2)

{\it o\`{u}} $F_{z}=\sigma^{-1}(\sigma(z))$ {\it est la fibre du point} $z$, {\it et} $T_{\mathrm{z}}S,\ T_{=}F\overline{\angle}$ {\it les espaces tangents}
{\it respectifs \`{a}} $S$ {\it et F. Alors pour tout courant ferme} $\Theta$ {\it de bidimension} $(p, p)$ {\it et}
{\it d}'{\it ordre} 0 {\it \`{a} support dans} $S$, {\it il existe une unique mesure de Radon} $\mu$ {\it sur} $M$ {\it telle}
{\it que}
$\displaystyle \Theta=\int_{t\in M}[\sigma^{-1}(t)]d\mu(\mathit{1})$.   (2.3)

{\it Si le courant} $\Theta$ {\it est faiblement} gO, {\it alors la mesure} $\mu$ {\it est positive}.

   Notons d'abord que l'hypothese (2.2) limite la dimension de $S$: en effet
$ T_{\overline{L}}S/T_{\mathrm{A}}F_{z}\neg$ est un sous-espace totalement r\'{e}el de $T_{z}X/T_{z}F_{z}$, on a donc
ndcessairement $k\leqq n-p$, soit $\dim_{\mathrm{IR}}S\leqq n +p$.

   L'hypothese (2.2) est d'autre part automatiquement varifiee si $k=1$.

{\it D\'{e}monstration}. Puisque $\Theta$ est un courant ferm6 d'ordre 0 (donc localement
plat) \`{a} support dans $S$, il existe un courant $\Theta$ d'ordre 0 {\it sur} $S$ tel que $\Theta=i_{*}^{\mathrm{s}}\theta$, ou
$i^{s}$ : $S\rightarrow X$ est l'inclusion (voir {\it 11}. Federer [3] ou R. Harvey [5], the'or\`{e}me
1.7 (b) $)$.

\vspace{1em}
352

J-P. Demailly

$\mathrm{D}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{r} (2.3)$ revient donc a construire une mesure $\mu$ sur $M$ telle que

\begin{center}
$\displaystyle \langle\theta, \alpha\rangle=\int_{t\in M}d\mu(t)\rfloor_{\mathrm{t}\iota)}\alpha\sigma$   (2.4)

\end{center}
pour toute $2p$-{\it forrnc} $\alpha$ continue a support compact sur $S$. On volt qu'il suffit
en fait de construire, relativement a un recouvrement ouvert $U\ovalbox{\tt\small REJECT}$ de $M$, des
mesures locales $\mu_{U}$ definies sur chaque {\it U}\in\% et $\mathrm{v}6\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{n}\mathrm{t} (2.4)$ pour les formes cc
a support dans $\sigma^{-1}(U)$. La propri\'{e}t\'{e} d'unicit6 montrera que $\mu_{U}=\mu_{V}$ sur $U\cap V$,
donc les mesures $\mu_{U}$ pourront se recoller en une unique mesure $\mu$ sur $M$ qui
repondra a la question. Soit $U$ un ouvert de carte, muni de coordonn\'{e}es
locales $x_{1},\ x_{2}$, ..., $x_{k}$ de classe $C^{1}$.

   On designe par $dM_{U}$ la forme volume $dM_{U}=dx_{1} \wedge dx_{2} ...\wedge dx_{k}$ sur $U$.

Lemme {\it 2}.2. {\it Sous les hypotheses du th\'{e}or\'{e}me} 2.1, {\it il existe un courant} $\theta_{U}$ {\it d}'{\it ordre}
0 {\it et de degre} 0 {\it sur} $\sigma^{-1}(U)$ {\it tel que}

\begin{center}
$\mathit{0}=\theta_{U}$ . $\sigma^{*}(dM_{U})$.

\end{center}
{\it Dcimonstration}. Soit $z\in\sigma^{-1}$ (\&)\subset{\it S}. Il existe un voisinage $W$ de $z$ dans $X$ et des
coordonnees locales $w_{1}$ ' $w_{2}$, ... , $w_{2n}$ de classe $C^{1}$ sur $W$ telles que

(2.3) $ w_{j}=x_{j}\circ\sigma$ {\it sur} $S\cap W,\ 1\leqq j\leqq k$;
(2.6) $S\cap W=$\{ $\zeta\in W,\cdot w_{j}(\zeta)=0$ pour $k+1 \leqq j\leqq 2n-2p$\};
(2.7) les $w_{j},\ j>2n-2p$, definissent des $\mathrm{coordonn}6\mathrm{e}\mathrm{s}$ locales sur les fibres
$F_{\zeta}\cap W,\ \zeta$ ei $\cap W$.

   Puisque $\Theta$ est d'ordre 0 a support dans $S$, on a sur $W$ les relations

\begin{center}
$w_{j}\cdot\Theta=0,\ k+1 \leqq j\leqq 2n -2p$,

\end{center}
d'oti apres diff\'{e}rentiation $dw_{j}\wedge\Theta=0$. Comme $\Theta$ est de bidegre $\mathrm{pur}$, on en
deduit $d^{c}w_{j}\wedge\Theta=0$, avec la notation usuelle $d^{c}=i(\overline{\partial}-2)$. Calculons en tout
point $\zeta\in S\cap W$ l'intersection des noyaux des 1-formes $dw_{j},\ d^{c}w_{j}$ pour
$k+1 \leqq j\leqq 2n-2p$:

\[
\cap \mathrm{Ker}dw_{j}\cap\cap \mathrm{K}\mathrm{e}\mathrm{r}d^{c}w_{j}=T_{\zeta}S\cap iT_{\zeta}S=T_{\zeta}F_{\zeta}
\]

d'apres l'hypothese (2.2). Les formes $dw_{l},\ 1\leqq l \leqq k$, sont nulles sur l'espace $T_{\zeta}F_{\zeta}$
tangent aux fibres. Il existe donc des fonctions $\mathrm{r}6\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s} a_{j1},\ a_{jl}^{\prime}$ continues sur $W$ et
telles que $dw_{l}=\displaystyle \sum(a_{j\mathrm{I}}dw_{j}+a_{j1}^{\prime}d^{c}w_{j})$ en tout point de $S\cap W$ On a par

\[
j
\]

cons\'{e}quent pour $l=1$, 2, $\ldots,\ k$:

\begin{center}
$dw_{l}\displaystyle \wedge\Theta=\sum_{j}(a_{j1}dw_{j}\wedge\Theta+a_{jl}^{\prime}d^{c}w_{j}\wedge\Theta)=0$.

\end{center}
Le courant 0 etant de degr6 $k$, on peut ecrire sur $S$

\[
\theta=\sum_{|K|=k}\theta_{K.W}dw_{K}
\]

\vspace{1em}
Courants positi[s extramaux et conjecture de Hodge

353

o\`{u} $K \mathrm{d}6\mathrm{c}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{t}$ l'ensemble des multi-indices de longueur $k$ a valeurs dans
$\{1,2, \ldots, k\}\cup\{2n-2p+1, \ldots, 2n\}$ et o\`{u} $\theta_{\mathrm{K},W}$ est un courant d'ordre 0 et de
degr6 0sur $S \cap W$. Les conditions $dw_{\iota}\wedge\Theta=0$ montrent que 0 se $\mathrm{r}6\mathrm{d}\mathrm{u}\mathrm{i}\mathrm{t}$ a un
seul terme:

                       $\theta=\theta_{(1.2}$, . $k$\}, $ w^{dw_{\mathfrak{j}}}\wedge$. . . $\wedge dw_{k}$, (2.8)

soit encore $\mathit{0}=\mathit{0}_{(1.2} k$), $W\sigma^{*}(dM_{U})$ d'apres (2.5). Il est clair que les differents
courants $\theta_{(1,2}$, , $k$). $W$ se recollent en un courant $\mathit{0}_{U}$ sur $\sigma^{-1}(U)$ qui satisfait aux
conclusions du lemma 2.2. $\square $

Lemme 2.3. {\it Avec les notations precedentes, il existe un courant} $v_{U}$ {\it d}'{\it ordre} 0 {\it et}
{\it de degre} 0 {\it sur U tel que} $\theta_{U}=\sigma^{*}(v_{U})$, i.e. $\theta=\sigma^{*}(\uparrow_{U}^{\prime}\cdot dM_{U})$.

{\it Demonstration}. En effet $\mathrm{d}' \mathrm{a}\mathrm{p}\mathrm{r}6\mathrm{S} (2.8),\ 1' \mathrm{hypoth}6\mathrm{s}\mathrm{e}$ que {\it 0} est ferm6 entraine

\begin{center}
$\displaystyle \frac{\partial \mathit{0}_{U}}{\partial w_{j}}=0$ sur $S\cap W$ pour $2n-2p+1 \leqq j\leqq 2n$,

\end{center}
c'est-\`{a}-dire que les derivees partielles de $\mathit{0}_{U}$ dans la direction des fibres sont
nulles (cf. (2.7)). Comme les fibres sont $\mathrm{suppos}6\mathrm{e}\mathrm{s}$ connexes, le lemme 2.3
s'ensuit $\mathrm{ais}6\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$. II

   Le lemme 2.3 montre que pour toute forme $\alpha$ continue \`{a} support compact
dans $\sigma^{-1}(U)$ on a les egalites

\begin{center}
$\displaystyle \langle\theta, \alpha\rangle=\langle\}' U^{\cdot}dM_{U}, \sigma_{*}\alpha\rangle=\int_{\prime\in M}v_{U}.\ dM_{U}(t)\displaystyle \int\alpha;\sigma^{-1}\langle t)$

\end{center}
la relation (2.4) est donc bien demontree avec la mesure $\mu_{U}=\iota_{U}^{\prime}\cdot dM_{U}$ \`{a} la
place de $\mu$. Il nous reste \`{a} verifier que $\mu_{U}$ est $\geqq 0$ si le courant $\Theta$ est faible-
ment $\geqq 0$. Ceci $\mathrm{d}_{6}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{a}$ simultanement l'unicit6 des mesures $\mu_{U}$, en
prenant $\Theta=0$.

Lemme 2.4. {\it On suppose que le courant} $\Theta$ {\it est faiblement} $\geqq 0$. {\it Alors la mesure}
{\it representative} $\mu$ {\it est} $\geqq 0$.

{\it Demonstrarion}. Soient $\chi$ une fonction continue $\geqq 0$ a support compact dans $M$,
$L$ une partie compacte de $S$ telle que $\sigma(L)\supset \mathrm{Supp} \chi,\ \beta\in\xi \mathcal{D}_{p.p}(X)$ une forme
fortement $\geqq 0$ et $>0$ sur $L,\ \chi_{1}$ la fonction continue sur $M$ definie par $\chi_{1}(t)$
$=\displaystyle \chi(t)[\int,\beta]^{-1}\sigma^{-}(t)$. Appliquons (2.1) a la forme fortement positive $\alpha=\chi_{1}\circ\sigma\cdot\beta$; il
vient

\begin{center}
$\displaystyle \mathit{0}\leqq\langle\Theta, \alpha\rangle=\int_{t\in M}\chi_{1}(t)d\mu(t)\int\beta=\int_{t\sigma^{-1}(t\rangle\in M}\chi(t)d\mu(t).\ \square $

\end{center}
   Nous aurons besoin egalement du resultat simple et plus ou moins classi-
que suivant: lorsque le support d'un $(p, p)$-courant localement normal $\Theta$ ne
contient pas $\langle\langle$suffisamment\}$\rangle$ de directions complexes, alors $\Theta$ est
necessairement nul. On rappelle qu'un courant {\it O}. est dit localement normal si
$\Theta$ et $ d\Theta$ sont d'ordre 0.

Proposition 2.5. {\it Soit} $\Theta$ {\it un courant localement normal de bidimension} $(p, p)$ {\it sur} $X$,
{\it \`{a} support dans une sous-variete} $\Sigma$ {\it de classe} $C^{1}$ {\it telle que} $\dim_{\mathbb{C}}(T_{z}\Sigma\cap iT_{z}\Sigma)<p$ {\it en}
{\it tout point} $ z\in\Sigma$. {\it Alors} $\Theta=0$.

\vspace{1em}
354

J-P. Dem.a i113

   La $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ est analogue a celle du lemme 2.2. Soient $w_{1}$ , $n_{7,\rightarrow}^{i},$, ..., $w_{2n}$
des coordonnees locales sur un voisinage $W$ d'un point $ z\in\Sigma$ telles que

\begin{center}
$\Sigma_{\cap}W=\{\zeta\in W,\cdot\iota\backslash _{j}'(\zeta)=0,1 \leqq j\leqq N\}$.

\end{center}
Puisque les courants $\Theta$ et $ d\Theta$ sont d'ordre 0, on a $w_{j}\cdot\Theta=w_{j}.\ d\Theta=0$ sur $W$,
$1\leqq j\leqq N$ , donc

\begin{center}
$d\}\iota_{j}'\wedge\Theta=d(w_{j}\cdot\Theta)-w_{j}\cdot d\Theta=0$.

\end{center}
Le courant $\Theta 6\mathrm{tant}$ de bidegre $\mathrm{pur}$, on en deduit $d^{c}w_{j}\wedge\Theta=0$, et la condition
$\dim_{4:}(T_{\tau}\Sigma\sim\cap iT_{z}\Sigma)<p$ montre que le rang des 1-formes r\'{e}elles $dw_{1},\ \ldots,\ dw_{N}$,
$d_{\mathrm{tt}_{1}^{\prime}}^{c},\ \ldots,\ d^{c}w_{N}$ est $>2n-2p$. Soit $(u_{1}, u_{2}, \ldots, u_{2n})$ un $\mathrm{rep}6\mathrm{r}\mathrm{e}$ local de l-formes
reelles continues au voisinage de $z$, tel que $u_{1},\ u_{2},\ \ldots,\ u_{2n-2p+1}$ soient extraites
de la famille $dw_{j},\ d^{c}n_{j}$'' $1\leqq j\leqq N$. On peut ecrire $\displaystyle \Theta=\sum_{K}\Theta_{K}u_{K}$ avec $u_{K}$
$=u_{k_{1}}\wedge\ldots\wedge u_{k_{2n}}2p$' et $u_{\iota}\wedge\Theta=0,1 \leqq l \leqq 2n-2p+1$, d'ofi l'on conclut que les
coefficients $\Theta_{K}$ sont nuls. $[]$

3. Exemple de courant extremal sur $\mathrm{P}^{2}$ qui n'est pas un cycle analytique

On munit $\mathrm{P}^{2}$ de la metrique de Fubini-Study $\omega$ definie par

\[
\pi^{*}c'=\frac{i}{2\pi}\mathrm{r}^{1}\overline{\partial}\neg\log(|z_{0}|^{2}+|z_{1}|^{2}+|z_{2}|^{2})
\]

ou $\pi:\mathbb{C}^{3}\backslash \{\mathit{0}\}\rightarrow \mathrm{P}^{2},\ \pi(z_{0}, z_{1' 2}\sim)7=[z_{0}, z_{1}, z_{2}]$ est la projection canonique. Le
coefficient $\displaystyle \frac{i}{2\pi}$ est choisi de maniere que la classe de cohomologie de $`\prime j$
coincide avec le generateur positif de $H^{2}(\mathrm{P}^{2}, \mathbb{Z})$. Comme la courbe $\Gamma_{cl}$ : $z_{0}^{d}+Z_{1}^{d}$
$+z_{2}^{d}=0$ est de degr6 $d$, la masse totale du courant d'integration $[\Gamma_{d}]$ est donnee
par

                           $\displaystyle \int_{1\mathrm{P}^{2}}$[ $\left\{\begin{array}{l}
\urcorner\\
 d
\end{array}\right\}\wedge\omega =\displaystyle \int_{\Gamma_{d}}\omega =d$. (3. 1)
La premiere $6\mathrm{tape}$ en rue de montrer la convergence faible de la suite $d1 [\Gamma_{d}]$ cst
de pr\'{e}ciser le support des $6\mathrm{ventuels}$ courants limites. L'ensemble des $(1, 1)-$
courants $\geqq 0$ de masse 1 sur $\mathrm{P}^{2}$ est compact pour la topologie faible de
$\ovalbox{\tt\small REJECT}_{1,1}^{\prime}(\mathrm{P}^{2})$; il suffira donc de montrer que tous les courants $T$ qui sont valeurs
d'adherence de la suite $\displaystyle \frac{]}{d}[\Gamma_{d}]$ sont $6\mathrm{gaux}$.

Lemme 3.1. {\it Soit} $T\in SPC^{1}(\mathrm{P}^{2})$ {\it une valeur d}'{\it adh\'{e}rence faible de la suite} $\displaystyle \frac{1}{d}[\Gamma_{d}]$.
{\it Alors} $\displaystyle \int_{1\mathrm{P}^{2}}T\wedge\omega =1$ {\it et le support de} $T$ {\it est contenu dans l}'{\it ensemble} $S$ {\it des points}
$[z_{0}, z_{1}, z_{2}]\in \mathrm{P}^{2}$ {\it tels qu}'{\it il existe une permutation} 0, $k,\ l$) {\it de} ({\it 0}, 1, 2) {\it telle que}

\begin{center}
$|z_{j}|\leqq|z_{k}|=|z_{l}|$.   (3.2)

\vspace{1em}
\end{center}
Courants positifs extr6maux et conjecture de Hodge

355

{\it D\'{e}monstration}. Soit $\zeta=[z_{0}, z_{1}, z_{2}]\not\in S$. Apr\`{e} $\mathrm{s}$ permutation eventuelle des
coordonnees, on peut supposer $|z_{0}|\leqq|z_{1}|<|z_{2}|$. Choisissons $\epsilon >0$ tel que
$|z_{1}|< (1 -\epsilon)|z_{2}|$ et soit $V$ lc voisinage de $\zeta$ defini par

\begin{center}
$1^{f}=\displaystyle \{\eta=[\mathrm{tt}\cdot \mathrm{w}' w_{2}]0'\iota ,;\sup(|w_{0}|, |w_{1}|)<(1 -\epsilon)|w_{2}|\}$.

\end{center}
Si $\eta\in V\cap\Gamma_{d}$, it vient $|w_{2}|^{d}\leqq|w_{0}|^{d}+|w_{1}|^{d}<2(1-\epsilon)^{d}|w_{2}|^{d}$. ce qui est impossible pour
$d$ assez grand. Par cons\'{e}quent $V$ ne rencontre qu'un nombre fini de conrbes $\Gamma_{d}$
et le point $\zeta$ ne peut appartenir au support de {\it T}. $\square $

   Les informations contenues dans le lemme 3.1 suffisent pour $\mathrm{d}6\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{e}\mathrm{r} T$.
Le $\mathrm{th}6\mathrm{o}\mathrm{r}6\mathrm{m}\mathrm{e}$ 2.1 et la proposition 2.5 permettent en fait de $\mathrm{d}6\mathrm{c}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{e}$
compl\& ement la structure des $(1, 1)$-courants fermes d'ordre 0 dont le support
est contenu dans $S$. Pour chaque indice $j=0,1$, 2 et $k,\ l$ tels que $k<l$ et $\{j_{\backslash }k, l\}$
$=\{0, 1_{\backslash }2\}$, on considere les ensembles suivants:

(3.3) Uj $=\displaystyle \{[z_{0}. z_{1},\overline{\angle}_{2}];|z_{j}|<\sup(|z_{k}|, |_{\Rightarrow\iota}^{-}|)]$ ouvert dans $\mathrm{P}^{2}$ ;
(3.4) $\Lambda_{j}(t)=\{[_{\overline{L}}\{)' z_{1}, z_{2}]\in U_{j}$ ; $\vec{L}\iota=z_{k}e^{2\pi \mathrm{i}t}$\}, $t\in \mathrm{R}/\mathbb{Z}$.

Alors l'ensemblc $S$ est la r\'{e}union disjointe

\[
 S=S_{0}\cup S_{1}\cup S_{2}\cup\Sigma
\]

avec

\begin{center}
$S_{j}=S\cap U_{j}=\{[z_{0' 1}\overline{\angle}, z_{2}];|z_{j}|<|_{\simeq_{k}}^{-}|=|z_{l}|\}$,

$\Sigma=\{[\Leftrightarrow 0\$\perp L, z_{2}\nabla\nabla];|z_{0}|=|z_{1}|=|z_{2}|\}$.

\end{center}
L'ensemble $S_{j}$ est fibr6 par les $\mathrm{vari}6\mathrm{t}6\mathrm{S} \Delta_{j}(t),\ t\in \mathrm{R},/\mathbb{Z}$, qui sont en fait des
disques complexes. On est donc dans la situation decrite par le theoreme 2.1
avec $\dim_{1\mathrm{R}}S_{j}=3,\ p=1,\ k=$] , ce qui donne le.

Lemme 3.2. {\it Soit} $\Theta\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{1.1}^{\prime}(\mathrm{P}^{2})$ {\it un courant ferme de bidimension} $(1, 1 )$ {\it et d}'{\it ordre} 0
{\it \`{a} support dans S. Alors il existe une mesure} $\mu_{j}$ {\it sur} $\mathrm{R}/\mathbb{Z}$ {\it telle que}

\begin{center}
$\Theta|_{U}, =\displaystyle \int_{\prime 6\mathrm{RZ}}[\Lambda_{j}(t)]d\mu_{j}(t)_{\backslash }$

\end{center}
{\it o\`{u}} $\Theta|_{U_{j}}$ {\it est la restriction de} $\Theta\grave{n}$ {\it l}'{\it ouvert} $U_{j}.\ []$

   Soit $\displaystyle \Theta_{j}=\int_{t\in 1\mathrm{R},\mathrm{Z}}[\Delta_{j}(t)]d\mu_{j}(t)$ le courant d'ordre 0 et de bidimension $(1_{\mathrm{t}}1)$ sur
$\mathrm{P}^{2}$ defini par
$\displaystyle \langle\Theta_{j}, \alpha\rangle=.|.d\mu_{j}(t)\int_{\Delta t\in 1\mathrm{RZ},(t)}\alpha$.   (3.5)

pour $\alpha\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{1_{\mathrm{t}}1}(\mathrm{P}^{2})$. Le courant $\Theta_{j}$ est A support dans $\overline{S}_{j}$, mais $\mathrm{n}^{\prime}$ a aucune raison
d'atre ferme. Il est clair que $\overline{S}_{j}\cap U_{k}=\emptyset$ pour $j\neq k$, donc $\Theta_{j}|U_{k}=0$ et $\Theta=\Theta_{0}+\Theta_{1}$
$+\Theta_{2}$ sur $U_{0}\cup U_{1}\mathrm{u}  U_{2}=\mathrm{P}'\backslash \Sigma$.

On va voir que cette 6galit6 se prolonge a $\mathrm{P}^{2}$.

Lemme 3.3. {\it On a} $\Theta=\Theta_{0}+\Theta_{1}+\Theta_{2}$ {\it sur} $\mathrm{P}^{2}$.

\vspace{1em}
356

J-P Demailly

$D_{4}monstration$. On verifiera par un calcul explicite de $d\Theta_{j}$ cue le courant $\Theta_{j}$ est
localement normal (cf. lemme 3.4). Comme $\Sigma$ est une sous-varie' $\mathrm{te}^{f}$ totatement
reelle de $\mathrm{P}^{2}$ et $\mathrm{q}n\mathrm{e}$ {\it O}. $-(\Theta_{0}+\Theta_{1}+\Theta_{\underline{\gamma}})$ est un courant localement normal
de bidimension $(1, 1)$ a support dans $\Sigma$, la proposition 2.5 montre que
$\Theta-(\Theta_{0}+\Theta_{\mathrm{t}}+\Theta_{2})=0.\ \square $

   II nous reste a calculer le bord $d\Theta,$. On salt que $\Theta_{j}$ est ferme sur $U_{j}$, donc
le support de $d\Theta_{j}$ est contenu dans $\overline{S}_{j}\backslash S_{j}=\Sigma$. On va travailler en coordonnees
non homogenes $\displaystyle \zeta_{1}=\frac{z_{1}}{z_{0}},\ \displaystyle \zeta_{2}=\frac{z_{2}}{z_{0}}$ dans l'ouvert $\mathbb{C}^{2}=\{z_{0}\neq 0\}\subset \mathrm{P}^{2}$. Dans ces
coordonnees, Fensemble $\Sigma$ est le tore d'equations $\zeta_{1}=e^{2\pi \mathrm{i}_{t_{1}}},\ \zeta_{2}=e^{2\pi \mathrm{i}t_{2}}$ ou
$(t_{1}, t_{2})\in(\mathrm{R}/\mathbb{Z})^{2}$. Les disques $\Delta_{j}(t),\ j=0,1,2,\ t\in \mathrm{R}/\mathbb{Z}$, sont definis de la maniere
survante :

(3.6) $\{$

       $\Lambda_{0}(\ddagger):\zeta_{2}=\zeta_{1}e^{2\pi it},\ |\zeta_{1}|>1$ (et un point al'infini)

\begin{center}
$\Delta_{1}(t):\zeta_{2}=e^{2\pi it},\ |\zeta_{1}|<1$

$\Delta_{2}(\mathrm{f}):\zeta_{1}=e^{2\pi it},\ |\zeta_{2}|<1$.

\end{center}
Lemme 3.4. {\it Soit} $\beta$ {\it une} 1-{\it forme de ctasse} $C^{\alpha \mathrm{J}}$ {\it sur} $\mathrm{P}^{2}$ {\it et}

\begin{center}
$\beta|_{\Sigma}=\beta_{1}(t_{1}, t_{2})dt_{1}+\beta_{2}(t_{1}, t_{2})dt_{2}$,

\end{center}
$(t_{1}, t_{2})\in(^{\prime}\mathrm{R}/\mathbb{Z})^{\mathit{2}}$, {\it sa restriction \`{a}} $\Sigma$. {\it Alors les courants} $d\Theta_{j}$ {\it sont do ne par}

\begin{center}
$\displaystyle \langle d\Theta_{0}, \beta\rangle=\int\int[\beta_{1}(t_{1}, t_{1}+t)+\beta_{2}(t_{1}, t_{1}+t)]dt_{1}d\mu_{0}(t)$,

$\displaystyle \langle d\Theta_{1}, \beta\rangle=-\int\int\beta_{1}(\iota_{1}, \iota)d\mathrm{r}_{1}d\mu_{1}(t)$,

$\displaystyle \langle d\Theta_{2}, \beta\rangle=-\int\int\beta_{2}(t, t_{2})dt_{2}d\mu_{2}(t)$.

\end{center}
{\it En particulier} $\Theta_{j}$ {\it est normal sur} $\mathrm{P}^{2}$ (i.e. $\Theta_{j}$ {\it et} $d\Theta_{j}$ {\it sont d}'{\it ordre} 0). {\it Le courant} $\Theta$
$=\Theta_{0}+\Theta_{1}+\Theta_{2}$ {\it est ferme si et seulement si il existe une constante} $\lambda\in \mathbb{C}$ {\it telle que}
$d\mu_{0}=d\mu_{1}=d\mu_{2}=\lambda dt$.

{\it D\'{e}monstration}. Par d\'{e}finition du bord d'un courant, on a $\langle d\Theta_{\mathrm{j}}, \beta\rangle---$
$-\langle\Theta_{j}, d\beta\rangle$, donc d'apres (3.5)

\[
\langle d\Theta_{j}, \beta\rangle=-\int_{\mathrm{R}/\mathrm{Z}}d\mu_{j}(t)\int_{\Lambda_{j}(t\}}d\beta=-\int_{\mathrm{I}\mathrm{R}/\mathrm{Z}}d\mu_{j}(t)\int_{\partial\Delta_{j}(\mathrm{t})}\beta
\]

ou le bord $\partial\Delta_{j}(t)$ est oriente par la normale exterieure. D'apr\`{e}s (3.6), $\partial\Delta,(t)$ est
$\mathrm{d}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}$ et orient6 comme suit:

\[
\{
\]

\begin{center}
$\partial\Delta_{0}(t):\zeta_{1}=e^{2\pi it_{1}},\ \zeta_{2}=e^{2\pi i(\iota_{\mathrm{t}}+t|}$, orient\'{e} par $-dr_{1}$

\end{center}
              $\iota^{\gamma}\Delta_{1}(r):\zeta_{1}=e^{2\pi it_{1}},\ \zeta_{2}=e^{2\pi it}$, oriente par $dt_{1}$

              t7 $\Lambda_{2}(t)$ : $\zeta_{1}=e^{2\pi i\prime}$ , $\zeta_{2}=e^{2}$ ' $it_{2}$, oriente par $dt_{2}$.

Les formules du lemme 3.4 en $\mathrm{r}6\mathrm{s}\mathrm{u}\mathrm{l}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t} \mathrm{imm}6\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$.

   Si $d\mu_{0}=d\mu_{1}=d\mu_{2}=\lambda dt$, il est alors trivial de verifier que $d\Theta=\mathit{0}$.
Inversement supposons $d\Theta=0$ et choisissons $\beta$ telle que $\beta_{2}=0,\ \beta_{1}(t_{1}, t_{2})$

\vspace{1em}
Courants positifs extr\^{e}maux et conjecture de Hodge

357

$=u(t_{1})v(t_{2})$, avec $u,\ v\in\%^{7\propto}(\mathrm{R}/\mathbb{Z})$. II vient

\begin{center}
$\displaystyle \langle d\Theta, \beta\rangle=\int u(t_{1})dt_{1}\int[\mathrm{L}](t_{1}+t)d\mu_{0}(t)-v(t) d\mu_{1}(t)]=0$,

\end{center}
ce qui $6\mathrm{quivaut}$, {\it pour} tout $v\in\varphi^{\alpha \mathrm{l}}(\mathrm{R}/\mathbb{Z})$ et tout $t_{1}\in \mathrm{R}/\mathbb{Z}$, \`{a}

\begin{center}
$\displaystyle \int v(t_{1}+t)d\mu_{0}(t) =\displaystyle \int v(t)d\mu_{1}(t)$.

\end{center}
Choisissons en particulier $v(t) =e^{2\pi \mathrm{i}nt},\ n\in \mathbb{Z}$; on obtient

\begin{center}
$\displaystyle \int d\mu_{0}(t)=\int d\mu_{1}(t) =$ constante $\hat{\Lambda}\in\oplus$

$\displaystyle \int e^{2\pi int}d\mu_{0}(t)=\int e^{2\pi int}d\mu_{1}(t)=0$ pour $n\neq 0$.

\end{center}
On a donc $d\mu_{0}=d\mu_{1}=\lambda dt$. L'egalite $d\mu_{0}=d\mu_{2}$ se demontre de meme en
prenant

\begin{center}
$\beta_{1}=0,\ \beta_{2}(t_{1}, t_{2})=u(t_{1})v(t_{2}).\ \square $

\end{center}
   La conjonction des lemmes 3.2, 3.3 et 3.4 entraine finalement le resultat
suivant.

Theoreme 3.5. {\it Soit T le courant} $\geqq 0$ {\it ferme d\'{e}fmi par}

\[
\langle\overline{\mathit{1},}\alpha\rangle=\sum_{j=0,1,2}\int_{\prime\in \mathrm{R}/\mathrm{Z}}dt,\int_{\Delta(t)}\mathrm{C}\mathrm{t}
\]

{\it pour} $\alpha\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{1,1}(\mathrm{P}^{2})$. {\it Alors tout courant ferm\'{e}} $\Theta$ {\it de bidimension} $(1, 1)$ {\it et d}'{\it ordre} 0 {\it \`{a}}
{\it support dans} $S$ {\it est de la forme}

\begin{center}
$\Theta=\lambda T,\ \hat{\Lambda}\in \mathbb{C}$.

\end{center}
{\it En particulier} $T$ {\it est extremal dans} $SPC^{1}(\mathrm{P}^{2})=7WC^{1}(\mathrm{P}^{2})$.

   Le lemme 3.1 et les remarques qui pre'c\`{e}dent montrent alors que la suite
$\displaystyle \frac{1}{d}[T_{d}]$ converge vers $\lambda_{1}T$, o\`{u} $\lambda_{1}$ est l'unique r\'{e}el $>0$ tel que la masse du
courant $\lambda_{1}T$ soit egale a 1. Ceci demontre le theoreme 1.6. Un calcul facile
permet de verifier que la masse $\displaystyle \int_{\mathrm{P}^{2}}T\wedge\omega$ est precisement egale a1 donc que
$i_{1}.=1$.

4. Contre-exemples dans $\mathbb{P}$ et $\mathbb{C}^{n}$

Nous allons montrer que le probleme $\mathscr{L}(X;p)$ a en g\'{e}n\'{e}ral une reponse
$\mathrm{n}6\mathrm{g}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{v}\mathrm{e}$.

Theoreme 4.1. {\it Les assertions} $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{n}; ${\it p}) {\it et} $\mathscr{L}(\mathbb{C}^{n} $; {\it p}) {\it sont fausses pour} $0<p<n$.

Le theoreme 4.1 resulte du theoreme 1.6 et des implications (1.6), (1.7). Il suffit
donc de prouver la proposition 1.7.

{\it Demonstration de} (1.4). Soit $\mathrm{Y}$ une sous-variete analytique fermee de $X,\ j:Y\rightarrow X$
l'inclusion et $T\in \mathscr{E}^{p}(Y)$.

\vspace{1em}
358

J-P Demailly

   Le morphisme image directe $j_{*}$ induit un isomorphisme de $SPC^{p}(\mathrm{Y})$ sur les
courants de $SPC^{p}(X)$ a support dans $\mathrm{Y}$, donc $j_{*}T\in g^{p}(X)$. L'hypoth\`{e}se $\mathscr{L}(X;p)$
entraine alors $j_{*}T=[Z]$ oti $\lambda\geqq 0$ et ou $Z\subset X$ est un ensemble analytique de
dimension $p.\ Z 6\mathrm{tant} \mathrm{n}6\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{s}\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$ contenu dans $Y$ si \%\neq{\it 0}, on a $T=f.[Z]$ sur
Y. L'\'{e}nonc\'{e} $\mathscr{L}(Y;p)$ est donc bien vrai. $\square $

{\it Demonstration de} (1.5). Si $T\in \mathscr{E}^{p}(X)$, on peut $6\mathrm{crire} T=1_{X\backslash Y}\cdot T+1_{Y}.\ T,\ 1_{X\backslash Y}$ et
$1_{Y} 6\mathrm{tant}$ les fonction caracteristiques de $X\backslash \mathrm{Y}$ et de Y. D'apres H. Skoda [11]
les courants $1_{X\backslash Y}.\ T$ et $1_{Y}\cdot T$ sont $\mathrm{ferm}6\mathrm{S}$. Puisque $T$ est extr\^{e}mal, on a
$\mathrm{n}6\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{s}\mathrm{s}\mathrm{a}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t} 1_{X\backslash 1^{r}}\cdot T=0$ ou $1_{Y}\cdot T=0$.

   Si $1_{\mathrm{X}\backslash Y}\cdot T=0,\ T$ est \`{a} support dans $\mathrm{Y}$, et l'hypothese $\mathscr{L}(Y;p)$ permet de
conclure. Supposons donc $1_{\mathrm{Y}}.\ T=\mathit{0}$, et montrons alors que la restriction
$T|_{X\backslash Y}\in \mathscr{E}^{p}(X\backslash \mathrm{Y})$.

   En effet si $T|_{\mathrm{X}\backslash Y}=T_{1}+T_{2}$ avec $T_{1},\ T_{2}\in SPC^{p}(X\backslash Y)$, alors $T_{1}$ et $T_{2}$ sont
localement de masse finie au voisinage de $\mathrm{Y}$; soient $\tilde{T}_{1},\tilde{T}_{2}$ les extensions
simples de $T_{1}$ et $T_{2}$ \`{a} $X$, obtenues en prolongeant ces courants par 0 sur Y.
D'apres [11] $\tilde{T}_{1}$ et $\tilde{T}_{2}$ sont des courants fermes sur $X$, de sorte que $T=1_{X\backslash Y}.\ T$
$=\tilde{T}_{1}+\tilde{T}_{2}$. Par suite $T,\tilde{T}_{1},\tilde{T}_{2}$ sont proportionnels, et il en est de $\mathrm{m}4\mathrm{m}\mathrm{e}$ pour
$T|_{X\backslash Y},\ T_{1},\ T_{2}$.

   $\mathrm{L}' \mathrm{h}\mathrm{y}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{h}6\mathrm{s}\mathrm{e} \mathscr{L}(X\backslash \mathrm{Y}\cdot,p)$ appliquee a $T|_{X\backslash Y}$ permet donc d'ecrire $T|_{\lambda} 1$'
$=\lambda[Z]$ ou $Z$ est un ensemble analytique de dimension $p$ dans $X\backslash $ Y. En
raisonnant comme plus haut, on voit que l'extension simple $[Z]^{\sim}$ de [Z] a $X$
est fermee, et d'apres [11] on a [Z] $\sim=[\overline{Z}]$, ou l'adherence $\overline{Z}$ de $Z$ dans $X$ our
un ensemble analytique. Par suite $T=\hat{\Lambda}[\overline{Z}]$ sur {\it X}. $\square $

{\it Demonstration de} (1.6). On raisonne par r\'{e}currence sur $n$, l'implication $6\mathrm{tant}$
triviale pour $n=1$. D'apres (1.4) et l'hypothese de r\'{e}currence on a les implica-
tions

\begin{center}
$\mathscr{L}(\mathbb{C}^{n} ; p)\Rightarrow \mathscr{L}(\mathbb{C}^{n-1} ; p)\Rightarrow \mathscr{L}(\mathrm{P}^{n-1} ; p)$.

\end{center}
La proprie't\'{e} $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{n};p)$ est alors cons\'{e}quence de (1.5), avec $X=\mathrm{P}^{n},\ Y=\mathrm{P}^{n-1}$,
$X\backslash \mathrm{Y}=\mathbb{C}^{n}.\ \square $

{\it Demonstration de} (1.7). Il n'est pas restrictif de supposer $p\geqq 1,\ k\geqq 1$. Soit

\[
\sigma:\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathrm{P}^{k-1}\rightarrow \mathrm{P}^{n}
\]

L'application dafinie en coordonnees homogenes par

\begin{center}
$\zeta=[z_{0}, z_{1}, \ldots, z_{n+k}],\ \sigma(\zeta)=\lceil_{-}z_{0},\ z_{1}$, ..., $z_{n}$],

\end{center}
avec

\begin{center}
$\mathrm{P}^{k-1}=\{\zeta\in \mathrm{P}^{n+k};z_{0}=\ldots=z_{n}=0\}$.

\end{center}
L'application a est submersive, doric on a un morphisme image $\mathrm{r}6\mathrm{c}\mathrm{i}\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{q}\mathrm{u}\mathrm{e}$

\begin{center}
$\sigma^{*}: SPC^{p}(\mathrm{P}^{n})\rightarrow SPC^{p+k}(\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathrm{P}^{k-1})$.

\end{center}
On va encore utiliser le thaoreme de prolongement de H. Skoda [11] pour
envoyer $SPC^{p}(\mathrm{P}^{n})$ dans $SPC^{p+k}(\mathrm{P}^{n+k})$. NOUS aurons besoin pour cela du
resultat $616\mathrm{mentaire}$ suivant.

\vspace{1em}
Courants positifs extr6maux et conjecture dc Hodge

359

Lemme 4.2. {\it Soit} $\omega_{n}$ {\it la metrique kiihl\'{e}rienne} $\llcorner\backslash nr \mathrm{P}^{n}$ {\it induite par la forme}

\[
\frac{i}{2\pi}\partial\overline{\mathrm{r}^{\gamma}}\log(|z_{0}|^{2}+|z_{1}|^{2}+\ldots +|z_{n}|^{2})
\]

{\it sur} $\mathbb{C}^{n+1}$ . {\it Alors l}'{\it image directe} $\sigma_{*}(\omega_{n+k}^{p+k})$ {\it calculcie par integration sur les fibres de}
4 {\it existe et on} $a$

\begin{center}
$\sigma_{*}(\omega_{n+k}^{p+k})=\omega_{n}^{p}$.

\end{center}
{\it Demonstration}. On se place dans l'ouvert $\mathbb{C}^{n+k}\subset \mathrm{P}^{n+k} \mathrm{d}_{6}\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}$ par $z_{0}=1$. Dans
C' $+$' les coefficients de $\omega_{n+k}$ sont 0 $((1+|z|^{2})1)$ avec $|z|^{2}=|z_{1}|^{2}+$. . . $+|z_{n+k}|^{2}$,
d'ou $\omega_{n+k}^{p+k}=O((1+|z|^{2})^{-p-k})$.

   L'int\'{e}grale de $\omega_{n+k}^{p+k}$ sur les fibres de $\sigma$, i.e. par rapport aux $\mathrm{coordonn}6\mathrm{e}\mathrm{s}$
$z_{n\vdash 1}$, ..., $z_{n+k}$, est donc convergente.

   On sait que $\omega_{n+k}$ est invariante sous l'action du groupe unitaire $U(n+k+1)$
operant sur $\mathrm{P}^{n+k}$. En considerant l'action du sous-groupe $U(\}?+1)$ sur les
coordonnees $(_{\Delta}^{\epsilon_{0}}, \ldots, z_{n})$, on volt que la forme $\sigma_{*}\omega_{n+k}^{p+k}$ est invariante par
$U(n +1)$. Il existe donc une constante $c.>0$ telle que $\sigma_{*}\omega_{n+k}^{p+k}=c\omega_{n}^{p}$. One re-
marque simple montrera ulterieurement que $c.=1.\ \square $

Pour tout courant $T\in SPC^{p}(\mathrm{P}^{n})$, la formule $\sigma_{*}\omega_{n+k}^{p+k}=c\omega_{n}^{p}$ donne

\begin{center}
$\displaystyle \int_{\mathrm{P}^{n+\mathrm{k}}\backslash \mathrm{I}\mathrm{P}^{k-}},\ \displaystyle \sigma^{*}T\wedge\omega_{n\vdash k}^{p+k}=\int_{1\mathrm{P}1},T\wedge\sigma_{*}\omega_{n+k}^{p+k}$

$=c\displaystyle \int_{\mathrm{IP}^{\mathcal{V}\mathrm{I}}}T\wedge\omega_{n}^{p}$ ;   (4.1)

\end{center}
la premiere egalite se justifie en tronquant la forme $\omega_{n+k}^{p+k}$ pour la rendre a
support compact dans $\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathrm{P}^{\lambda-1}$, et en passant a la limite. Le courant $\sigma^{*}T$
est donc de masse finie au voisinage de $\mathrm{P}^{k-1}$ et d'apres [11] $\sigma^{*}T$ se prolonge
en un courant $\tilde{\sigma}^{*}T$ sur $\mathrm{P}^{n+k}$. On a donc bien defini un morphisme

\begin{center}
$\tilde{\sigma}^{*}: SPC^{p}(\mathrm{P}^{n})\rightarrow SPC^{p+k}(\mathrm{P}^{n+k})$.

\end{center}
L'egalite (4.1) donne alors

\begin{center}
$\displaystyle \int_{1\mathrm{P}^{n+k}}\tilde{\sigma}^{*}T\wedge\omega_{n+k}^{p+k}=c\int_{1\mathrm{P}^{n}}T\wedge\omega$';.

\end{center}
Si l'on choisit en particulier $T=[\mathrm{P}^{p}]$, on voit que $\tilde{\sigma}^{*}T=[\mathrm{P}^{p+k}]$ et que les
deux integrales precedentes sont egales a 1. On a donc bien $c=1$.

Lemme 4.3. {\it Eimage de} $\tilde{\sigma}^{*}$ {\it est l}' $`\prime\prime\iota se\dagger nble$ {\it des conra}\prime{\it tls} $\Theta\in SPC^{p+k}(\mathrm{P}^{n+k})$ {\it tels que}
$\Theta\wedge\sigma^{*}\omega_{n}^{p+1}=0$ {\it sur} $\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathrm{P}^{h-}\downarrow$.

{\it Demonstration}. Si $\Theta =\tilde{\sigma}^{*}7,\cdot$ alors $\sigma^{*^{r}}\Gamma\wedge\sigma^{*}\omega_{n}^{p+1}=\sigma^{*}(T\wedge\omega_{n}^{p+1})=0$. ln-
versement soit $\Theta\in SPC^{p+k}(\mathrm{P}^{\prime\iota+k})$ tel que $\Theta\wedge\sigma^{*}\mathrm{r}\prime J_{l}^{p+1},=0$ sur $\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathrm{P}^{k-1}$. On
peut toujours choisir les coordonnces --o'' $\underline{r}_{1},\ \ldots,\ z_{n}$ de sorte que l'hyperplan
$\{_{\leftrightarrow 0}7=0\}\subset \mathrm{P}^{n+k}$ soit de masse nulle pour $\Theta$ (c'est possible car $\mathrm{P}^{k-1}$ est dc
masse nulle).

   On peut alors travailler dans les coordonnees $(z_{1}, \ldots, z_{n+k})$ avec $z_{0}=1$.
L'application $\sigma$ s'identifie a la projection $\mathrm{T}^{n+k}\rightarrow \mathbb{C}^{n},\ \mathrm{e}$ ( la condition

\vspace{1em}
360

J-P Demailly

$\Theta\wedge\sigma^{*}\omega_{n}^{p+1}=0$ entraine que

\begin{center}
$\Theta|_{q:}n+\mathrm{k}\wedge dz_{I}\wedge d\overline{z}_{I}=0$   (4.2)

\end{center}
pour tout multi-indice $7\subset\{1,2, \ldots, n\}$ de longueur $|I| =p+1$ (en effet $\Theta|_{\mathbb{C}^{n+k}}\geqq 0$
et $\omega_{n|\mathbb{C}^{n}}>0$). Nous allons voir, gr\^{a}ce au raisonnement du theoreme 2.1 et a la
positivite de $\Theta$, que 6) ne d\'{e}pend que des variables $z_{1},\ z_{2},\ \ldots,\ z_{n}$. Ecrivons

\begin{center}
$\displaystyle \Theta|_{\mathbb{C}^{n+k}}=i^{(n-p)^{2}}\sum_{|J|=|K|=n-p}\Theta_{J,K}dz_{J}\wedge d\overline{z}_{K}$,

\end{center}
avec $J,\  K\subset \{$ 1, 2, . . . , $n+k\}$ et $\Theta_{J,K}$ de degre 0. Si $J$ n'est pas contenu dans
$\{$1, 2, ..., $n\}$ la proprie't\'{e} (4.2) entraine $\Theta_{J,J}=0$. Si l'un des multi-indices $J,\ K$
(disons $J$) n'est pas contenu dans $\{$1, 2, .. . , $n\}$, la positivite forte de $\Theta$ donne la
majoration suivante pour les mesures coefficients:

\[
2|\Theta_{J.K}|\leqq\frac{1}{\epsilon}\Theta_{J,J}+\epsilon\Theta_{K,K}=\epsilon\Theta_{K,K}
\]

pour tout $\epsilon >0$, et on obtient encore $\Theta_{J,K}=\mathit{0}$. Comme de plus $\Theta$ est ferme, it
vient $\displaystyle \frac{\partial\Theta_{J.K}}{\partial z_{j}}=\frac{\partial\Theta_{J,K}}{\partial\overline{z}_{j}}=0$ pour $J,\ K\subset\{1, 2, \ldots, n\}$ et $j>n$. Il existe donc un cou-
rant $T\in SPC^{p}(\mathbb{C}^{n})$ tel que $\Theta|_{\mathbb{C}^{n+k}}=(\sigma|_{\mathrm{C}^{n+k}})^{*}T$. L'egalite

\[
\int_{4:n}T\wedge\omega_{n}^{p}=\int_{\mathbb{C}^{n+1\sigma}}\Theta\wedge\omega_{n+k}^{p+k}<+\alpha \mathrm{J}
\]

analogue a (4.1), entraine que l'extension simple $\overline{T}$ de $T$ a $\mathrm{P}^{n}$ est fermee. Par
suite $\Theta=\tilde{\sigma}^{*}\tilde{T}.\ []$

{\it Fin de la demonstration de} (1.7). Il est immediat de verifier \`{a} l'aide du lemme
4.3 que le morphisme injectif $\tilde{\sigma}^{*}$ envoie $\mathscr{E}^{p}(\mathrm{P}^{n})$ dans $\mathscr{E}^{p+k}(\mathrm{P}^{n+\mathrm{k}})$. Soit
$T\in \mathscr{E}^{p}(\mathrm{P}^{n})$; l'hypoth\`{e}se $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{n+k} ; p+k)$ montre l'existence d'un ensemble analyti-
que $Z$ de dimension $p+k$ dans $\mathrm{P}^{n+k}$ tel que

\begin{center}
$\tilde{\sigma}^{*}T=\lambda[Z],\ \lambda\in \mathrm{R}_{+}$.

\end{center}
Lorsque $\lambda\neq 0$, cette derniere egalite implique que $Z\cap(\mathrm{P}^{n+k}\backslash \mathbb{P}^{-1})$ est r\'{e}union
de fibres de $\sigma$. On en deduit qu'il existe un ensemble analytique $\mathrm{Y}$ de dimen-
sion $p$ dans $\mathrm{P}^{n}$ tel que $Z=\overline{\sigma^{-1}(\mathrm{Y})}$. Par suite $[Z] =\tilde{\sigma}^{*}[\mathrm{Y}]$ et $T=\lambda[\mathrm{Y}].\ []$

   Bien entendu, ces d\'{e}monstrations $\langle\langle$abstraites $\rangle\rangle$ permettent aussi de donner
des contre-exemples explicites aux problemes $\mathscr{L}(\mathrm{P}^{n} ; p)$ et $\mathscr{L}(\mathbb{C}^{n} ; p)$. Nous
laissons au lecteur le soin de le faire.

5. \'{E}quivalence entre les enonces $\overline{\mathscr{L}}$ ( {\it X} ; p) et $\overline{\mathscr{L}}$( {\it X} ; p)

Nous allons maintenant d\'{e}montrer l'equivalence des deux enonces

\begin{center}
$(\overline{\mathscr{L}}(X;p)) d^{\prime p}(X)\subset\overline{J^{p}(X)}$

$(\hat{\mathscr{L}}(X;p))  SPC^{p}(X)=J^{p}(X)\infty$

\vspace{1em}
\end{center}
Courants positifs cxtremaux et conjecture de Hodge

361

\[
/\sim
\]

o\`{u} $\overline{.ff^{p}(X)}$ et $J^{p}(x)$ sont respectivement l'adharence faible et {\it l}'{\it enveloppe}
convexe $\mathrm{ferm}6\mathrm{e}$ de $J^{p}(X)=\{\hat{\Lambda}[Z];\hat{\Lambda}\geqq \mathit{0}\}$ dans $\mathit{1}_{p.p}^{\prime}\sigma(X)(Z$ parcourant tous les
ensembles analytiques irreductibles de dimension $p$ de $X$). Cette equivalence
logique est en fait une cons\'{e}quence de resultats generaux d'analyse fonction-
nelle, tels que le theoreme de Krein-Milman (cf. N. Bourbaki [1], chap. $\mathrm{II}$, \S 4,
th. 1) et le theoreme de Choquet (cf. Phelps [10]).

Lemme 5.1 (th. de Krein-Milman). {\it Soit} $K$ {\it une partie convexe compacte d}'{\it un}
{\it espace vectoriel topologique localement convexe s\'{e}par\'{e} E. On designe par} $\mathscr{E}(K)$
{\it l}'{\it ensemble des points extremaux de} $K$ ( $=$ {\it ensemble des points} $x\in K$ {\it tels que} $K$ {\it ne}
{\it contienne aucun intervalle ouvert de centre} $x$). {\it Alors}

\begin{center}
$K=\hat{d(K})=$ {\it enveloppe convexe fermee de} $\#(K)$.

\end{center}
L'implication $\overline{\mathscr{L}}(X;p)\Rightarrow\overline{\mathscr{L}}(X;p)$ resulte de la proposition 1.4, qui est elle-
meme une cons\'{e}quence simple du lemme 5.1.

Proposition 1.4. $ SPC^{p}(X)=d^{p}(X)\infty,\ ?\mathrm{f}\varphi C^{p}(X)=d_{W}^{p}\rfloor(X)\infty$.

{\it Demonstrarion}. Les deux $6\mathrm{galit}6\mathrm{S}$ se $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}$ exactement de la $\mathrm{m}6\mathrm{m}\mathrm{e}$
maniere, donc nous etudierons seulement la premiere. Par $\mathrm{d}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ de $\mathscr{E}^{p}(X)$,
on a $\mathit{8}^{p}(X)\subset SPC^{p}(X)$, donc $\infty \mathscr{E}^{p}(X)\subset SPC^{p}(X)$.

   Inversement, soit $T\in SPC^{p}(X)$ et soit $\gamma$ une $(p, p)$-forme faiblement $>0$ sur
$X$ telle que

\begin{center}
$\displaystyle \int_{X}T\wedge\gamma\leqq 1$.

\end{center}
On peut toujours construire une telle forme $\gamma$ a l'aide d'une partition de l'unit6
sur $X$, la seule condition etant que les coefficients de $\gamma$ tendent assez rapide-
ment vers 0 a l'intini.

   Soit alors $L_{\gamma}$ l'ensemble des courants $\Theta\in SPC^{p}(X)$ tels que $\displaystyle \int_{X}\Theta\wedge\gamma\leqq 1$. On
$\mathrm{V}6\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{e}$ aisement que $L$, est une partie convexe faiblement compacte de $\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p,p}^{\prime}(X)$
et que l'ensemble $F\circ(L_{\gamma})$ des points extremaux de $L_{\gamma}$ est la r\'{e}union de \{0\} et des
courants $\Theta\in F^{p}(X)$ tels que $\displaystyle \int_{X}\Theta\wedge\gamma=1$.

    D'apr\`{e}s le the'or\`{e}me de Krein-Milman on a doric

\begin{center}
$ T\in L_{\gamma}=\mathit{8}\infty(L_{\gamma})\subset d^{p}(X)\infty.\ \square $

\end{center}
Pour achever la preuve de la proposition 1.8, il suffit maintenant d'etablir
l'implication reciproque:

Proposition {\it 5.2}. $\hat{\mathscr{L}}(X;p)\Rightarrow\overline{\mathscr{L}}(X;p)$.

{\it Demonstrarion}. Observons tout d'abord que la topologie faible est m\& risable
sur $SPC^{p}(X)$ (bien qu'elle ne le soit pas sur $\xi\not\supset_{p,p}'(X)$); elle peut \^{e}tre $\mathrm{d}_{4}\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{e}$ par
les semi-normes

\[
\Theta\rightarrow|\langle\Theta, \alpha_{\mathrm{t}}\rangle|+|\langle\Theta, \beta_{v}\rangle|
\]

si les suites $\alpha_{\mathrm{v}},\ \beta_{v}\in \mathrm{r}\Delta_{p.p}(X)$ ont les proprie't\'{e}s suivantes:
(5.1) $\alpha_{v}$ est faiblement $\geqq 0$;

\vspace{1em}
362

J -P Demailly

(5.2) pour tout point $z\in X$, il existe $v$ tel que $\alpha_{\mathrm{v}}>\mathit{0}$ au voisinage de $z$;
(5.3) la suite $\beta_{\iota}$ est (fortement) dense dans $\mathit{9}_{p,p}(X)$.

   Soit alors $T\in SPC^{p}(X)$. L'hypothese $\hat{\mathscr{L}}(X;p)$ et le fait que la topologie de
$SPC^{p}(X)$ soit metrisable montrent que

\[
T=\lim_{v\rightarrow+\infty}T_{\mathrm{Y}}
\]

o\`{u} $T_{\mathrm{v}}$ est combinaison lineaire convexe de courants d'integration :

\begin{center}
$T_{v}=\displaystyle \sum_{1\leqq j\leqq j(v)}\bigwedge_{j\backslash }[\neg Z_{j\mathrm{v}}],\ v=1,2,\ \ldots$ , $\dot{\Lambda}_{jv}\geqq 0$.   (5.4)

\end{center}
Comme la suite $T_{v}$ est faiblement convergente, on peut toujours choisir une
$(p, p)$ Comme 7 faiblement $>\mathit{0}$ sur $X$ telle que $T\in L_{!},,\ T_{v}\in L_{\gamma}$ pour tout $v,\ L_{J}$
designant comme ci-dessus la partie convexe faiblement compacte

\begin{center}
$L_{7}=\displaystyle \{\Theta\in SPC^{p}(X);\int_{X}\Theta\wedge\gamma\leqq 1\}$.

\end{center}
Le reste du raisonnement reproduit essentiellement la d\'{e}monstration du
theoreme de Choquet. Soit $M$ la partie compacte $M=L,.\ \displaystyle \bigcap_{\mathrm{L}}\overline{F^{p}(X)}$.

   D'apr\`{e}s (5.4) il existe une mesure $\mu_{v}$ de masse 1 sur $M$ telle que

\begin{center}
$T_{v}=\displaystyle \int_{\theta\in N}\theta d\mu_{\mathrm{Y}}(\mathit{0})$;

\end{center}
il suffit en effet de prendre pour $\mu_{v}$ un barycentre a coefficients $\geqq 0$ des mesures
de Dirac aux points 0 et $/_{jv}\mathrm{b}[\wedge;Z_{jv}]$ de $M$, avec $\displaystyle \lambda_{jv}^{\prime}\int_{X}[Z_{jv}] \wedge\gamma=1$. Il est classique
que l'ensemble des mesures de probabilit6 sur un espace compact metrisable
est une partie vaguement compacte m\& risable de l'espace des mesures de
Radon. On peut donc extraire de la suite $\mu_{v}$ une sous-suite qui converge
vaguement vers une mesure de probabilit6 $\mu$ sur $M$. Par d\'{e}finition de Lt
topologie de $M$, l'application $\theta\rightarrow\langle\theta, \alpha\rangle,\ \alpha\in\subset\Lambda_{p,p}\tau(X)$ est continue sur $M$.

   On a donc

\[
\langle T_{\iota}, \alpha\rangle=\int_{\theta\in N}\langle\theta, \alpha\rangle d\mu_{\mathrm{v}}(\theta)
\]

\begin{center}
$\displaystyle \langle T, \alpha\rangle=\lim_{v\rightarrow+\alpha\}} \displaystyle \langle T_{v}, \alpha\rangle=\int_{\theta\in N}\langle(?, \alpha\rangle d\mu(t3)$,

\end{center}
ce que nous ecrirons $T=\displaystyle \int_{\theta\in N}\theta d\mu(\theta)$. Si Ic courant $T$ initialement choisi est
extr\^{e}mal, le lemme 5.3 ci-dessous montre que le support de la mesure $\mu$ est
contenu dans une $\langle\langle$g\'{e}ne' $\mathrm{ratrice}\rangle\} \{\lambda\Theta;0\leqq\lambda\leqq 1\} \subset M$. On a donc

\begin{center}
$T=[\displaystyle \int\lambda d\mu(\lambda\Theta)]\cdot\Theta\in M\subset\overline{J^{p}(X)}.\ \square $

\end{center}
Lemme 5.3. {\it Soit} $M$ {\it une partie faiblement compacte de} $SPC^{p}(X),\ \mu$ {\it une mesure}
$\geqq 0$ {\it sur} $M$ {\it et} $T$ {\it le courant}

\begin{center}
$T=\displaystyle \int_{\theta\in N}\mathit{0}d\mu(\theta)$.

\vspace{1em}
\end{center}
Courants positifs extremaux et conjecture de Hodge

363

{\it Si le courant} $T$ {\it est exrr\^{e}mal, le support de} $\mu$ {\it est contenu dans un segment}
\{ $\lambda\Theta;\mathit{0}$ i\% $\leqq 1$\} {\it ou} $\Theta\in M$.

   La $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ est pratiquement evidente: si le support de $\mu$ contient
deux courants $\theta_{1},\mathit{0}_{2}$ non proportionnels, on peut ecrire $T=T_{1}+T_{2}+T_{3}$ o\`{u}
$T_{1},\ T_{2}$ sont obtenus par int\'{e}gration de $\mathrm{O}d\mu(\mathit{0})$ sur des petits voisinages disjoints
de $\theta_{1},\mathit{0}_{2}.\ T_{1}$ et $T_{2}$ sont alors non proportionnels (car cette condition est
ouverte pour la topologie faible), donc $T$ n'est pas extremal. Si

6. Lien avec la conjecture de Hodge et obstructions topologiques

Soit $X$ une vari\'{e}t\'{e} analytique complexe de dimension 11. Nous serons amen\'{e}s a
considerer certains groupes de cohomologie de $X$, definis comme suit.

Notations 6.1

(6.1) $H^{k}(X;\mathbb{C})=k$-{\it czme groupe de cohomologie de de Rham de} $X$;
(6.2) $\check{H}^{k}(X;\mathscr{F})=c()homologie$ {\it de Cech ci valeurs dans un faisceau} $\mathscr{F}$ {\it de groupes}
{\it abeliens} ;
(6.3) $H^{k}(X;\mathbb{Z})=image$ {\it du morphisme naturel}

\begin{center}
$\check{H}^{k}(X, \mathbb{Z})\rightarrow H^{k}(X, \mathrm{R}) \simeq\check{H}^{k}(X, \mathrm{R})$;

\end{center}
(6.1) $H^{p.q}(X)=$ {\it ensernble des classes de cohomologie de} $H^{p+q}(X;\mathbb{C})$ {\it contenant}
{\it une} $(p, q)$-{\it forme fer}\}?]{\it \'{e}e}.

   Soit $\displaystyle \ovalbox{\tt\small REJECT}_{k}^{\prime}(X)=\bigoplus_{p+q=\lambda}cJ_{p.q}^{\prime}(X)$ et $\displaystyle \varphi_{k}^{\alpha}(X)=\bigoplus_{p+q=k}q_{p.q}^{x}(X)$.

   Le theoreme de de Rham donne des isomorphismes

\begin{center}
$\check{H}^{k}(X;\mathbb{C})\simeq H^{k}(^{\mathrm{r}}f_{J}^{\mathrm{X}}.(X))=H^{k}(X;\mathbb{C})$,

\[
\check{H}^{k}(X;\mathbb{C})\simeq H^{2n-k}(^{r}J^{\prime}.(X))
\]

\end{center}
entre la cohomologie de Cech et la cohomologie des complexes $\varphi^{\mathrm{C}L}.(X),c\mathrm{J}^{\prime}.(X)$.
Ces isomorphismes sont en fait des isomorphismes topologiques lorsque
$\check{H}^{k}(X;\oplus),\ \varphi^{\omega}.(_{\backslash }X),\ H^{k}(X;\oplus)$ sont munis de leurs topologies naturelles d'espaces
de Frechet et $\Lambda\Gamma y .'(X)$ de la topologie faible. On a donc un morphisme {\it continu}

\begin{center}
$\mathrm{C}^{j}\mathit{1}_{k}^{\prime}(X)\supset \mathrm{K}\mathrm{e}\mathrm{r}d\rightarrow H^{2n-k}(X$ ; (I)

\end{center}
          $\Theta\mapsto$ ci $(\Theta)$ (6.3)

qui a un courant ferm\'{e} $\Theta\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{k}^{\prime}(X)$ de degre $2n-k$ associe sa classe de cohomo-
logie de de Rham. Si $\Theta\in\ovalbox{\tt\small REJECT}_{p.p}^{\prime}(X),\ d\Theta=0$, on a donc cl $(\Theta)\in H^{2q}(X$ ; (I) avec $q$
$=n -p$. Dans le cas ou $X$ est une varie't\'{e} algebrique projective, la theorie de
Hodge donne la $\mathrm{d}6\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$:

\begin{center}
$H^{k}(X;\displaystyle \mathbb{C})=\bigoplus_{a+b=k}H^{a,b}(X)$.

\end{center}
On verifie alors par dualite que $\mathrm{c}1(\Theta)\in H^{q,q}(X)$.

\vspace{1em}
364

J-P Demailly

$\mathrm{D}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n} 6.2$. {\it Si} $X$ {\it est une variete projective, on designera par  A}$(X)\subset H^{q,q}(X)$
{\it le} $\mathrm{R}$-{\it module engendre par} $H^{q,q}(X$ ; {\it 71} $)=H^{q,q}(X)\cap H^{2q}(X;\mathbb{Z})$. {\it Si} $X$ {\it est une vari\'{e}t\'{e}}
{\it de Stein on d\'{e}finir} $A^{k}(X)$ {\it comme l}'{\it adherence de} $H^{k}(X;\mathbb{Z})[eggx]_{\mathrm{Z}}\mathrm{R}$ {\it dans} $H^{k}(X;\mathrm{R})$.
{\it Dans les deux cas, on designe par} $SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$ {\it l}'{\it ensemble des courants} $\Theta\in SPC^{p}(X)$
{\it de bidegre} $(q, q),\ q=n-p$, {\it dont la classe} $\mathrm{c}1(\Theta)$ {\it est dans  A}$(X)$.

   Pour tout ensemble analytique $Z\subset X$ de dimension pure $p$, on sait que le
courant d'integration [Z] definit une classe de cohomologie entiere
$\mathrm{c}1[Z] \in H^{2q}(X;\mathbb{Z})$. On a par cons\'{e}quent $J^{p}(X)\subset SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$, et la continuit6 du
morphisme $\Theta\mapsto \mathrm{c}1(\Theta)$ implique:

Proposition 6.3. $\iota f^{\mathrm{p}}\mathrm{r}(X) \subset SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$.

Il semble donc naturel de faire la conjecture suivante:

\begin{center}
$(\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p))  J^{p}(X)=SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)\infty$.

\end{center}
Cette conjecture sera $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}6\mathrm{e}$ en codimension 1 $(p=n-1)$ au paragraphe 7.
Dans le cas ou $X$ est une vari\'{e}t\'{e} projective, $\mathscr{L}\wedge \mathrm{Z}(X;p)$ apparait comme une
formulation forte de la conjecture de Hodge.

Theoreme 6.4. {\it Soit X une variete projective. Alors}

\begin{center}
(6.6)   $A^{2q}(X) =\mathrm{c}1(0)C_{\mathrm{Z}}^{p}(X)-SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X))$.

\end{center}
(6.7) {\it L}'{\it hypoth\`{e}se} $\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;p)$ {\it entraine la propri}\&{\it d} $\ovalbox{\tt\small REJECT}(X;q)$, {\it \`{a} savoir que}
$H^{q,q}(X)\cap H^{2q}$( $X$ ; Q) {\it est engendre par les cycles algebriques de dimension}
$p=n-q$.

(6.8) {\it L}'{\it hypoth\epsilon\`{i}se} $\hat{\mathscr{L}}(X;p)$ {\it implique la condition cohomologique}

\begin{center}
$rg_{\mathrm{Z}}H^{q,q}(X;\mathbb{Z})=\dim_{\mathbb{C}}H^{q,q}(X)$.

\end{center}
{\it Preuve de} (6.6). Soit $\omega$ une metrique de Hodge sur $X$ (i.e. une metrique
k\"{a}hl\'{e}rienne dont la classe de cohomologie est entiere) et $\eta$ une classe dans

\begin{center}
 {\it A}$(X)\subset H^{q,q}(X)\cap H^{2q}(X;\mathrm{R})$.

\end{center}
D'apr\`{e}s la theorie de Hodge, $\eta$ peut \^{e}tre representee par une $(q, q)$-forme
harmonique reelle $h$. Pour $N$ entier $>0$ assez grand, la forme $h+N\omega^{q}$ est {\it dans}
$SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$, de mame que $N\omega^{q}$. Par suite $\eta=\mathrm{c}1 (h)$ est Ia diff\'{e}rence de deux classes
associees a des elements de $SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$.

{\it Preuve de} (6.7). L'hypothese $SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)=\acute{f^{p}\prime(\tilde{X}}) \mathrm{combin}6\mathrm{e}$ a (6.6) implique que
$\mathrm{A}^{2q}(X)$ est engendre par cl $(J^{p}(X))\infty$. Puisque le morphisme cl est continu et qix
$A^{2q}(X)$ est un espace vectoriel de dimension finie, on voit que  A$(X)$ est le R-
module engendre par les classes des cycles algebriques.

   Par cons\'{e}quent $H^{q,q}(X)\cap H^{2q}$( $X$ ; Q) est l'ensemble des combinaisons
lineaires rationnelles des classes cl [Y], $\mathrm{Y}\subset X,\ \mathrm{co}\dim Y=q$.

{\it Preuve de} (6.8). Un raisonnement analogue a (6.6) montre que $H^{q,q}(X)$ est le $\mathbb{C}-$
module engendre par cl $(SPC^{p}(X))$, soit encore par cl $(J^{p}(X))$ sous l'hypothese

\vspace{1em}
Courants positifs extremaux et conjecture de Hodge

365

$\hat{\mathscr{L}}(X;p)$. Les entiers $\dim_{\mathbb{C}}H^{q,q}(X)$ et $rg_{\mathrm{Z}}H^{q,q}(X;\mathbb{Z})=\dim_{1\mathrm{R}}A^{2q}(X)$ sont alors
tous deux $6\mathrm{gaux}$ au nombre maximum de cycles $\mathrm{a}6\mathrm{b}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{q}\mathrm{u}\mathrm{e}\mathrm{s}$ de codimension $q$
dont les classes de cohomologie sont lineairement independantes. El

   La conjecture $ J^{p}(X)=SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)\infty$ nous parait en fait beaucoup plus forte que
la conjecture de Hodge. En effet, cette $\mathrm{derni}6\mathrm{r}\mathrm{e}$ donne seulement une
repr\'{e}sentation des classes de cohomologie par des cycles alg\'{e}briques, tandis
que l'assertion $J^{p}(X)=SP\infty C_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$ affirme grosso modo que n'importe quel cou-
rant de $SPC_{\mathrm{Z}}^{p}(X)$ est {\it egal} (et pas seulement cohomologue) a une somme
integrale de cycles analytiques. R. Harvey et $\mathrm{A}.\mathrm{W}$. Knapp [6] ont \'{e}nonce' des
conjectures qui semblent logiquement plus proches de la conjecture de Hodge,
et qui ramenent celle-ci a un probleme de Plateau homologique pour les
courants.

   Soit maintenant $X$ une surface algebrique projective {\it telle} que
$rg_{\mathrm{Z}}H^{1,1}(X;\mathbb{Z})<\dim_{\mathbb{C}}H^{1,1}(X)$. M. Jean-Louis Verdier $\mathrm{m}' \mathrm{a}$ communique un
exemple simple de telles surfaces. On choisit $X=\Gamma_{1}\mathrm{x} \Gamma_{\underline{\gamma}}$ o\`{u} $\Gamma_{1},\ \Gamma_{2}$ sont Soi
courbes de genres $g_{1},\ g_{2}$. La formule de Ktinneth donne $\dim_{\mathbb{C}}H^{1,1}(X)=2$
$+2g_{1}g_{2}$, tandis que le $\langle\langle$nombre de Picard$\rangle\rangle \rho=rg_{\mathrm{Z}}H^{1.1}(X;\mathbb{Z})$ verifie
l'encadrement

\[
2\leqq\rho\leqq 2+r
\]

o\`{u} $r=rg_{\mathrm{Z}}\mathrm{H}\mathrm{o}\mathrm{m}(J_{1}, J_{2})$ est le rang du groupe des homomorphismes de la
jacobienne de $\Gamma_{1}$ dans la jacobienne de $\Gamma_{2}$. Si l'on choisit en particulier des
courbes elliptiques $\Gamma_{1}=\mathbb{C}/P_{1}$ , $\Gamma_{2}=\mathbb{C}/P_{2}$ {\it non isogenes} (c'est-5.-dire ayant des grou-
pes de periodes $P_{1},\ P_{2}$ tels que $\{/^{\eta}.\in \mathbb{C};\lambda P_{1}\subset P_{2}\}=\{0\})$, il vient $J_{1}\simeq\Gamma_{1},\ J_{2}\simeq\Gamma_{2}$,
$r=0,\ p=2,\ \dim_{\mathbb{C}}H^{1,1}(X)=4$.

   Le theoreme 6.4 (6.8) montre alors que $1' 6\mathrm{nonc}6 \hat{\mathscr{L}}(X$ ; 1 $)$ (et a fortiori
$\mathscr{L}(X;1))$ est faux, ce qui donne de nouveaux contre-exemples au probleme de
Lelong-Harvey.

Corollaire 6.5. {\it Soit X une surface algebrique projective telle que}

\begin{center}
$rg_{\mathrm{Z}}H^{1,1} (X;\mathbb{Z})<\dim_{\mathrm{C}}H^{1,1}(X)$

\end{center}
{\it et} $\mathrm{Y}$ {\it une section hyperplane de X. AIors la propriete} $\mathscr{L}(X\backslash Y\cdot,1)$ {\it tombe en d\'{e}faur}
{\it sur la surface algebrique affine} $X\backslash Y$.

   Le corollaire 6.5 resulte de la proposition 1.7 (1.5), car l'enonce $\mathscr{L}(Y\cdot,1)$ o\`{u}
$\dim \mathrm{Y}=1$ est trivialement vrai.

   Nous allons maintenant etudier les obstructions topologiques au probleme
$\hat{\mathscr{L}}(X;p)$ lorsque $X$ est une varie't\'{e} de Stein. La condition $A^{2q}(X)=H^{2q}(X;\mathrm{R})$
est realisee d\`{e}s que $X$ a une $\langle\langle$bonne\}\} topologie, par exemple si $X$ a meme type
d'homotopie qu un complexe cellulaire fini, et en particulier si $X\subset \mathbb{C}^{n}$ est un
ouvert de Stein born\'{e} a frontiere de classe $C^{1}$, ou une varie't\'{e} algebrique affine.
On a d'autre part le resultat suivant.

Proposition 6.6. {\it Soit X une variete de Stein de dimension n. Alors on a} $A^{k}(X)$
$=H^{k}(X;\mathrm{R})$ {\it d\`{e}s que le groupe} $\check{H}^{k+1}$({\it X}; $\mathbb{Z})$ {\it est separe, en particulier si n} $\leqq k\leqq 2\prime 7$.

\vspace{1em}
366

J-P Demailly

{\it Demonstration}. A la suite exacte de faisceaux constants $\mathrm{O}\rightarrow \mathbb{Z}\rightarrow \mathrm{R}\rightarrow \mathrm{R}/\mathbb{Z}\rightarrow \mathrm{O}$
correspond une suite exacte de cohomologie

\begin{center}
$\check{H}^{k}$ ( $X$ ; Z) $\rightarrow\check{H}^{k}(X;\mathrm{R})j \rightarrow\check{H}^{k}(X;\mathrm{R}/\pi \mathbb{Z})-^{\delta}\rightarrow\check{H}^{k+}' (X;\mathbb{Z})$.

\end{center}
On munit les espaces de cochaines de la topologie produit deduite des topolo-
gies usuelles de $\mathbb{Z},\ \mathrm{R},\ \mathrm{R}/\mathbb{Z}.\check{H}^{k}(X;\mathrm{R})$ devient alors un espace de Frechet et
$\check{H}^{k}(X; \mathrm{R}^{\prime}/\mathbb{Z})$ un groupe topologique compact metrisable. De plus les fleches
$j,\ \pi,\ \delta$ sont continues. L'hypoth\& e que $\check{H}^{k+1}(X;\mathbb{Z})$ est $\mathrm{S}6\mathrm{p}\mathrm{a}\mathrm{r}6$ entraine que
$\mathrm{Ker}\delta$ est ferme, par cons\'{e}quent l'application $\pi:\check{H}^{k}(X;\mathrm{R})\rightarrow \mathrm{K}\mathrm{e}\mathrm{r}\delta$ est ouverte
d'apr\`{e}s le theoreme de Baire. Soit $\varphi$ une forme lineaire continue sur $\check{H}^{k}(X;\mathrm{R})$,
s'annulant sur $j(\check{H}^{k}(X;\mathbb{Z}))$. D'apr\`{e}s ce qul pr\'{e} c\`{e}de, $\varphi$ se factorise en un homo-
morphisme $\tilde{\varphi}$ continu a valeurs reelles sur le groupe compact $\mathrm{Ker}$ I. Par suite
$\tilde{\varphi}=0$ et $\varphi=\tilde{\varphi}\circ\pi=\mathit{0}$. Le theoreme de Hahn-Banach implique que
$j(\check{H}^{k}(X;\mathbb{Z}))[eggx] \mathrm{R}$ est dense dans $\check{H}^{k}(X; \mathrm{R})$, d'oti $A^{k}(X)=H^{k}(X; \mathrm{R})$. Cette situa-
tion a lieu en particulier si $k\geqq n$, puisque $\check{H}^{k+1}(X;\mathbb{Z})=\check{H}^{k+1}(X;\mathrm{R}) =\mathit{0}$ d'apres
la theorie de Morse. $\square $

   La geometrie d'une varie't\'{e} de Stein peut neanmoins \^{e}tre tr\`{e}s pathologique.
Ainsi, on va construire une vari\'{e}t\'{e} de Stein $\Omega$ de dimension 3 telle que
{\it If} 1 $(\Omega;\mathrm{R}) \simeq \mathrm{IR}$ et $\check{H}^{1}(\Omega;\mathbb{Z})=\mathit{0}$.

   On considere l'espace topologique $K= (\mathrm{R}_{+}\mathrm{x} \mathrm{R})/-$ ou $\sim$ est la relation
d'equivalence definie par $(x_{1}, y_{1})\sim(x_{2}, y_{2})$ s'il existe un entier $m\geqq \mathit{0}$ tel que $x_{1}$
$=x_{2}\geqq m$ et $y_{1}-y_{2}\in 2^{-m}\mathbb{Z}$. On peut concevoir $K$ comme un cylindre qui
s'enroule 2 fois sur lui-meme chaque fois qu'on se deplace de +1 le long d'une
$\mathrm{g}6\mathrm{n}6\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}$, On considere la filtration $K=\displaystyle \bigcup_{m\in \mathrm{N}}K_{m}$ avec $K_{m}=[\mathit{0}, m]\mathrm{x} \mathrm{R},/^{\prime}\sim$,
$K_{m}\subset\subset K$. II est facile de voir que $K_{m}$ se retracte sur le cercle $\{m\}\mathrm{x} \mathrm{R}/\sim=\{m\}$
$\mathrm{x} (\mathrm{R}/2^{-m}\mathbb{Z})$, et que l'inclusion $K_{m}\subset K_{m+1}$ est de degre 2. Comme IR est un
corps et $\mathrm{R}/\mathbb{Z}$ un groupe compact, la cohomologie de $K$ a valeurs dans $\mathrm{R}$ et
$\mathrm{R}/\mathbb{Z}$ s'identifie a la limite projective $1-\mathrm{im}\check{H}\cdot(K_{m})$. Ceci peut se verifier $\langle$<\`{a} la
main\}$\rangle$ en considerant les cochaines de $\check{\mathrm{C}}$ ech sur un recouvrement acyclique de
$K$. On en deduit un diagramme commutatif

\[
\check{H}^{1}(K;\mathrm{R})-\check{H}^{1}(K;\mathrm{R}/\mathbb{Z})
\]

\begin{center}
$\mathrm{R}1^{\sim} -\displaystyle \lim_{\leftarrow}\mathrm{R}/2^{m}\mathbb{Z}1^{\sim}$

\end{center}
ou les fleches verticales sont des isomorphismes. De plus $\check{H}^{k}(K;\mathrm{R})$
$=\check{H}^{k}(K;\mathrm{R}/\mathbb{Z})=0$ pour $k\geqq 2$. On a donc la suite exacte de cohomologie

\begin{center}
$\mathit{0}\rightarrow\check{H}^{1}(K;\mathbb{Z})\rightarrow \mathrm{R}\rightarrow\varliminf^{\mathrm{R}}/2^{m}\mathbb{Z}\rightarrow\check{H}^{2}$ (A ; $\mathbb{Z}$) $\rightarrow \mathit{0}$

\end{center}
et le morphisme IR $\rightarrow\varliminf \mathrm{R}/2^{m}\mathbb{Z}$ est injectif. Par cons\'{e}quent

\begin{center}
$\check{H}^{k}(K;\mathbb{Z})=\mathit{0}$ pour $k=1$ et $k\geqq 3$,

\[
\check{H}^{2}(K;\mathbb{Z})\simeq(\varliminf^{\mathrm{R}}/2^{m}\mathbb{Z}),\mathbb{R}\simeq \mathbb{Z}_{2}/\mathbb{Z}
\]

\vspace{1em}
\end{center}
Courants positifs extremaux et conjecture de Hodge

367

o\`{u} $\mathbb{Z}_{2}=\varliminf \mathbb{Z}/2^{m}\mathbb{Z}$ est le groupe additif des entiers diadiques (dans cet exem-
pie $\check{H}^{2}$ ( $K$ ; Z) it la topologie grossiere). II est aise de verifier que $K$ est isomor-
phe \`{a} un polyedre localement fini de dimension 2. En $\langle\langle$\'{e}paississant\}$\rangle$ les faces
de $K$, on construit une variete analytique $\mathrm{r}6\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}\mathrm{e} M$ dc dimension 3 qui se
r\& racte par d\'{e}formation sur $K.\ \mathrm{D}' \mathrm{a}\mathrm{p}\mathrm{r}6\mathrm{S}$ un theoreme de H. Grauert [4], il
existe une vari\'{e}t\'{e} de {\it Stein} $\Omega,\ \mathrm{dim}_{q;}\Omega=3$, et un plongement R-analytique
$ M\rightarrow\Omega,\ \Omega 6\mathrm{tant}$ un voisinage tubulaire de {\it M}. $\Omega$ a donc bien la topologie
souhaitee. Pour obtenir le meme phenomene en degre $k\geqq 2$, il suffit de poser
$X_{k+2}=\Omega \mathrm{x} \Sigma_{k-1}$ ou $\Sigma_{k-1}$ est une varie't\'{e} de Stein ayant $\mathrm{m}6\mathrm{m}\mathrm{e}$ type d'homoto-
pie que la sph\`{e} $\mathrm{re} S^{k-1}$, par exemple

\begin{center}
$\Sigma_{k-1}=\{\Sigma\in \mathbb{C}^{k2}; \sim_{1}+\neg\ldots+z^{\frac{\gamma}{k}}=1\}$.

\end{center}
On a alors $\dim_{\mathbb{C}}X_{k+2}=k+2$, et la formule de Kiinneth donne

                    $\check{H}^{k}$( $X_{k+2}$ ; R) $\simeq \mathrm{R}$,

                    $\check{H}^{k}(X_{k+2} ; \mathbb{Z})=0$ si $k$ \$ 2,

\begin{center}
$\check{H}^{2}(X_{4} ; \mathbb{Z})\simeq H^{2}(\Omega;\mathbb{Z})[eggx] H^{0}(\Sigma_{\mathrm{t}} ; \mathbb{Z})\simeq \mathbb{Z}_{2}^{\prime}\mathbb{Z}$.

\end{center}
Posons $ X_{3}=\Omega$. On obtient dans tous les cas :

\begin{center}
$H^{k}$( $X_{k+2}$ ; R) $=\mathrm{R},\ H^{k}(X_{k+2} ; \mathbb{Z})=0$ pour A41.

\end{center}
Si $X$ est une variete de Stein, on salt que toute classe $\eta\in H^{\underline{?}q}(X;\mathrm{R})$ peut etre
representee par unc $(q, q)$-forme $\mathrm{r}6\mathrm{e}\mathrm{l}\mathrm{l}\mathrm{e} \mathrm{ferm}6\mathrm{e} h;h$ etant donnee, il existe
une fonction plurisousharmonique $\varphi\in\%^{J\mathrm{I}}(X)$ telle que $h+(c\mathit{1}ct^{\mathrm{t}}\varphi)^{q}\in SPC^{p}(X)$,
$p+q=\dim X$. Par suite :

lemme 6.7. {\it Si X est de Stein, l}'{\it application} cl: $SPC^{p}(X)\rightarrow H^{2q}$(X ;R) {\it est}
{\it surjective}.

   Appliquons le lemme 6.7 et la proposition 6.3 avec $X=X_{2k},\ p=k+1$,
$\zeta t^{=k-1}$. On obtient alors des contre-exemple $\mathrm{s}$ au probleme $\hat{t}^{\zeta J}(X;p)$.

Corollaire 6.8. $\epsilon Y^{k\dashv 1}(X_{\rightarrow k}\urcorner)\subset SPC_{\mathrm{Z}}^{k+1}\leftrightarrow(X_{2k})\neq SPC^{k+1}(X_{2k})$ {\it sur les varietes de Stein}
$X_{2k},\ k\geqq 2$.

   $ X_{3}=\Omega$ se plonge dans $\mathbb{C}^{7}$ d'apres un theoreme classique de R.
Narasimhan. La varie't\'{e} $X_{2k}=\Omega \mathrm{x} \Sigma_{2k-3}$ admet doric un plongement dans $\mathbb{C}^{7}$
$\mathrm{x} \mathrm{T}^{2k-2}=\mathrm{r}^{2k+\overline{\tau}}\backslash $. La proposition 1.7 (1.4) nous permet par cons\'{e}quent de
retrouver que l'enonce $g^{p}(\mathbb{C}^{2k+5} ; k+1)$ est faux si $k\geqq 2$.

7. Approximation d'un courant de bidegre (1, 1) par des diviseurs irreductibles

L'objet de ce paragraphe est de demontrer la conjecture $\hat{\mathscr{L}}_{\mathrm{Z}}(X;${\it p}) en codimen-
sion 1.

The'or\`{e}me 7.1. {\it Soit X une variete de Stein} tart {\it une vc\iota ri\'{e}I\'{e} projective connexe, de}
{\it dimension} $n\geqq 2$. {\it Alors} $SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}(X)=\overline{-t^{n-1}\wedge(X)}$.

\vspace{1em}
368

J-P Demailly

   On observera que dans ce theoreme il n'est pas necessaire de prendre
l'enveloppe convexe de $.f^{n-1}(X)$, l'ensemble $\mathrm{d}' 616\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{s}$ extremaux $eF^{n-1}(X)$
etant deja dense dans $SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}(X)$.

   La d\'{e}monstration repose sur une serie de lemmes.

Lemme 7.2. {\it Tout courant} $T\in SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}(X)$ {\it est limite Jaible d}'{\it une suite}
$T_{v}\in SPC^{n-1}(X)$ {\it telle que}

(7.1) cl $(T_{v})\in H^{2}(X;\mathbb{Z})[eggx] \mathrm{Q}$ {\it si} $X$ {\it est de} $Stei_{l?}$ ;
(7.2) cl $(T_{\mathrm{v}})\in H^{1,1}(X)\cap H^{2}(X;\mathrm{Q})$ {\it si} $X$ {\it est projective};
(7.3) $T_{\mathrm{v}}>0$, {\it i.e. il existe une} $(1, 1)$-{\it forme} $\}_{v}^{\mathrm{I}}>0$ {\it telle que} $T_{v}\geqq\gamma_{v}$.

{\it Demonstration}. Soit 0 une $(1, 1)$-forme $\mathrm{ferm}6\mathrm{e}$ de classe $C^{\infty}$ {\it telle} que $\mathrm{c}1(\mathit{0})$
$=\mathrm{c}1 (T)$. On a donc $T=\theta+T_{0}$ avec cl $(T_{0})=0$, et $\mathrm{c}1(\theta)\in A^{2}(X)$ par hypothese.

{\it Preuve de} (7.1). $H^{2}$( $X$ ; Z) $[eggx] \mathrm{Q}$ est dense dans l'espace $H^{2}$( $X$ ; Z) $[eggx] \mathrm{R}$, dont
I'adherence est $A^{2}(X)$ (cf. $\mathrm{d}6\mathrm{f}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}6.2$).

   Il existe donc une suite $c_{v}\in H^{2}$ ( $X$ ; Z) $[eggx] \mathrm{Q}$ {\it telle} que

\begin{center}
cl $(\displaystyle \theta)=\lim_{v\rightarrow+\infty}c_{v}$.

\end{center}
Soit $\theta_{v}$ une 2-forme reelle fermee representant la classe $c_{v}$.

   Par d\'{e}finition de la topologie de $H^{2}(X;\mathrm{R})$, on peut choisir des
representants tels que la suite 0 converge vers 0 dans $\subset g_{2}^{\sigma)}(X;\mathrm{R})$. La compo-
sante de bidegre $(\mathit{0},2)$ de 0 est $\overline{0^{\gamma}}$-fermee et tend vers 0. Le theoreme de
l'application ouverte de Banach montre que l'equation $\overline{\partial}u_{v}=\theta_{v}^{0,2}$ se resout avec
une suite $u_{\mathrm{v}}\rightarrow 0$; quitte a remplacer 0 par $\mathit{0}_{\iota}-d(u_{\backslash }+\overline{u}_{v})$ on peut supposer de
plus que 0, est de bidegre $(1, 1)$. Puisque $\mathit{0}_{v}\rightarrow[j$, il existe une suite $\varphi_{\mathrm{v}}$ de
fonctions plurisousharmoniques convergeant vers 0 dans $'.d^{\mathrm{m}}(X)$ telles que
$\mathit{0}_{\mathrm{Y}}+i^{\gamma}c\overline{c^{\gamma}}c\rho_{\backslash }>\theta$. II vient donc $T=\displaystyle \lim_{\mathrm{v}\rightarrow+\mathrm{u}}T_{v}$ avec

\[
T_{v}=\mathit{0}_{\mathrm{v}}+i\partial^{\overline{\gamma}}c\varphi_{\mathrm{v}}+T_{0}>\theta+T_{0}=T\geqq 0
\]

et

\begin{center}
cl $(T_{\mathrm{t}})=\mathrm{c}1 (\mathit{0}_{\iota},)=c_{\mathrm{v}}\in H^{2}(X;\mathbb{Z})[eggx]$ Q.

\end{center}
{\it Preuve de} (7.2). cl $(\theta)\in A^{2}(X)=H^{1.1}$ ( $X$ ; Z) $[eggx] \mathrm{R}$, donc il existe des $(1, 1)$-formcs
$\mathrm{t}$ elles fermees $\alpha_{j}$ et des scalaires $\hat{\Lambda}_{j}\vee\in \mathrm{R},\ 1\leqq j\leqq N$, tels que

\begin{center}
cl $(\alpha_{j})\in H^{\mathrm{I},1}(X)\cap H^{2}(X;\mathbb{Z})$ et $0=\displaystyle \sum_{j=1}^{N}\grave{\Lambda}_{j}\alpha_{j}$.

\end{center}
Soit $\omega$ une metrique de Hodge sur $X$ et $\lambda_{j\backslash }\in \mathrm{Q}$ tel que $|\lambda_{j}-\lambda_{jv}|<1/\mathrm{v}^{2},\ \mathrm{v}$
$=1$, 2, $\ldots$. On a: $\theta=$ Jim 0 avec

\[
\mathrm{v}\rightarrow+\infty
\]

\begin{center}
$\displaystyle \theta_{v}=-\frac{]}{v}\omega+\sum_{j=1}^{N}\hat{\Lambda}_{j\iota},\ \alpha_{j}$,

\end{center}
cl $(\theta_{\mathrm{v}})\in H^{1,1}(X)\cap H^{2}$ ( $X$ ; Q) et $\theta_{v}>\mathit{0}$ pour $v$ assez grand.

   On pose alors $T_{v}=\theta_{v}+T_{0}.\ \square $

\vspace{1em}
Courants posit][\backslash cxtreinaux cl conjecture dr Hodge

369

   D'apr\`{e}s le lemme 7.2, il suffit de montrer que tout courant $T>0$ de bidegre
$(1, 1)$ et de classe cl ({\it T}) {\it el7ti\`{e}re} est limite faible $\mathrm{d}' 616\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{s}$ de $ef^{n-1}(X)$. Nous
aurons besoin du lemme classique suivant.

Lemme 7.3. {\it Si} cl $(T)\in H^{2}(X, \mathbb{Z})$, {\it il existe} $U\mathfrak{l}1$ {\it fibre lineaire L} $\llcorner\backslash ur$ {\it X de classe de}
{\it Chern} $c_{1}(L)=\mathrm{c}1(T)$.

   La suite exponentielle $0\rightarrow \mathbb{Z}\rightarrow C^{\prime}\rightarrow \mathrm{C}^{\mathrm{r}*}\rightarrow 1$ donne en effet un diagramme
commutatif

\begin{center}
$\check{H}^{1}$ ( $X$;{\it it} ,) $-^{\delta}\rightarrow\check{H}^{2}(X;\mathbb{Z})- \rightarrow\check{H}^{2}(X;\mathrm{C}^{\mathrm{r}})$

$\backslash _{\backslash }`\backslash \mathrm{J}\backslash _{\searrow} \downarrow /^{/_{\pi_{11_{-}^{\urcorner}}}^{\prime}}\nearrow$

\[
H^{2}(X_{\mathrm{i}}1\mathrm{R}]
\]

\end{center}
Si $X$ est de Stein Is groupe $\check{H}^{2}(X_{\backslash }. l^{(})$ est nul: si $X$ est projective, $\pi_{\mathrm{t}1.2}$ s'identifie
a la projection $H^{2}(X;\mathrm{R})\rightarrow H^{0_{\backslash }2}(X)$ dans la d\'{e}composition de Hodge. Dans les
deux cas on a $\pi_{0,2}(\mathrm{c}1 (T))=0$, donc cl ({\it T}) provient d'une classe d'isomorphisme
de fibrOs lineaires dans $\check{H}^{1}(X;C^{(}'').\ \square $

   On munit le fibr6 $L$ d'une metriquc hermitienne de classe $C$'.

   La classe $c_{1}(L)$ cst alors definie par la forme de courbure $\displaystyle \frac{\mathrm{i}}{2\pi}c\cdot(L)$, d'ott
cl $(T-\displaystyle \frac{i}{2\pi}c(L))=0$. Comme $T-\displaystyle \frac{\mathrm{i}}{\pi}c(L)\in rJ_{l--1.n-1}^{\prime}2'(X)$, il existe $\varphi\in J_{n_{\backslash }n}^{\prime}c(X)$ tel
que
$T=\displaystyle \frac{i}{2\pi}(c(L)+\partial\overline{\mathrm{c}^{\gamma}'}\varphi)$.   (7.3)

Puisque $T>\mathit{0}$ et que $c(L)$ est une forme {\it C}' la distribution $\varphi$ peut \^{e}tre
$\mathrm{repr}6\mathrm{s}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{e}$ par une fonction (encore $\mathrm{not}6\mathrm{e} \varphi$), qui est localement somme d'une
fonction plurisousharmonique et d'une fonction $C$''.

Lemme 7.4. {\it Soit} $L^{*}$ {\it le fibre dual de L et} $p:L^{*}\rightarrow X$ {\it la projection. La fonction} $\psi(\zeta)$
$={\rm Log}|\zeta|^{2}+\varphi(p(\zeta))$ {\it est plurisousha rmonique sur l}'{\it espace total} $L^{*}$, {\it et on} $a$

\[
i
\]

\begin{center}
$\overline{2\pi}\mathrm{t}^{\gamma}\overline{c^{\gamma}}\psi=[X] +p^{*}T$

\end{center}
o\`{u} $[X]$ {\it est le courant d}'{\it integration sur} $ln$ {\it section nulle de} $L^{*}$.

{\it Demonstration}. L'application $\zeta^{\mapsto}\zeta\prime\prime$ definit une section holomorphe du fibr6
image $\mathrm{r}6\mathrm{c}\mathrm{i}\mathrm{p}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{q}\mathrm{u}\mathrm{e} p^{*}L^{*}$, section dont le lieu des $\mathrm{Z}6\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{s}$ est $X.\ \mathrm{L}' 6\mathrm{q}\mathrm{u}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ dc
Lelong-Poincare implique

\begin{center}
$\displaystyle \frac{\mathrm{i}}{2\pi}C^{\mathrm{T}_{(_{/}{\rm Log}|\zeta|^{2}=[X]-\frac{i}{2\pi}c(p^{*}L^{*})=[X]}^{\overline{\tau_{1}}}},\ +\displaystyle \frac{i}{2\pi}p^{*}(c(L))$,

\end{center}
d'ou le resultat d'apres (7.3). $\square $

\vspace{1em}
370

J -P $\mathrm{Dem}_{\mathrm{c}}\iota \mathrm{I}^{\cdot}11\mathrm{y}$

   La ddmonstration du tbeoreme 7.1 suit maintenant de pr\`{e}s la methode de
P. Lelong [9], qui correspond au cas ou le fibr\'{e} $L$ est trivial. L'id\'{e}c (due a K.
Oka) consiste a utiliser une fonction holomorphe dont le domaine d'existence
est un $\langle\langle$ouvert de Hartogs\}\} dans $L^{*}$.

Lemme 7.5. {\it Soit} $\Omega$ {\it le domaine de Hartogs}

\begin{center}
$\Omega=\{_{\check{\zeta}}\in L^{*} ; \psi(_{\mathrm{L}}\mu)={\rm Log}|_{\check{\mathrm{L}}}|^{2}+\varphi(p(\zeta))<0\}$.

\end{center}
{\it Si} $X$ {\it est de Stein}, $L^{*}$ {\it et} $\Omega$ {\it sont egalement de Stein}.

   {\it Si} $X$ {\it est projective}, $\Omega$ {\it est domaine d}'{\it existence d}'{\it une} ]$onc$ {\it tion holomorphe} $F$, {\it \`{a}}
{\it condition de remplacer} $4ventuellement L^{*},\ T,\ \varphi$ {\it par} $L^{-k},\ kT,\  k\varphi$ {\it ou} $k$ {\it est un entier}
$>\mathit{0}$ {\it assez grand}.

   Il suffit de $\mathrm{consid}6\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{r}$ le cas ou $X$ est projective. Par construction de 1et $\varphi$
on a $ic(L)+ic^{\gamma}\overline{\partial}\varphi=2\pi T>\mathit{0}$, donc le fibr6 $L$ est ample. Quitte a remplacer $L$
par une puissance $L^{k}$, il existe un $\mathrm{syst}4\mathrm{m}\mathrm{e} \sigma= (\sigma_{\partial}, \sigma_{1}, \ldots, \sigma_{1})\backslash $ de sections de $L$
sans zeros communs tel que le diagramme commutatif

\[
L^{*}-\mathbb{C}^{N+1}\supset \mathrm{T}^{N+1}\underline{\sigma}\backslash \{^{\mathit{0}}\}|,\nearrow/
\]

\begin{center}
$ p\rfloor \rfloor^{q} /^{/}q$

\[
X-^{j}\rightarrow \mathrm{P}^{\backslash }Y
\]

\end{center}
definisse un plongement $j$ de $X$ dans $\mathrm{P}^{N}$. L'image a $(L^{*})=\overline{q^{-1}(j(X))}$ est une
varie't\'{e} algebrique affine homogene dans $\mathbb{C}^{N+1}$, et a est l'application qui ecraom
la section nulle de $L^{*}$ sur 0. Comme $\psi \equiv-\infty$ sur $X=\sigma^{-1}(0),\ \psi$ se factorise en
une fonction plurisousharmonique $\tilde{\psi}$ sur $\sigma(L^{*})$ telle que $\psi =\tilde{\psi}\circ\sigma$. L'image $\sigma(\Omega)$
$=\{z\in\sigma(L^{*});\tilde{\psi}(z)<0\}$ est donc un espace de Stein avec singularit\'{e} isolee en 0.

   $\mathrm{II}$ existe par cons\'{e}quent une fonction holomorphe $\tilde{F}$ dont le domaine
d'existence est $\sigma(\Omega)$. La fonction $ F=\tilde{F}\circ\sigma$ r\'{e}pond $\mathrm{a}\urcorner$ la question. $\square $

   On se donne une fonction holomorphe $F$ dont le domaine d'existence est Q.
$F$ peut s'\'{e}crire de maniere unique sous forme d'une serie entier $\mathrm{e}$

\begin{center}
$F(\displaystyle \zeta)=\sum_{\mathrm{v}=0}^{\mathfrak{X}}F_{\mathrm{t}}(z).\ \zeta^{v},\ \zeta\in\Omega\subset L^{*},\ z=p(_{\check{\zeta}})\in X$,

\end{center}
o\`{u} $F_{v}$ est une section de $L^{v}$ au-dessus de $X$. La construction de $F$ et du
domaine de Hartogs $\Omega$ montrent que $\varphi$ est la limite superieure regularisee

\begin{center}
$\displaystyle \varphi=(\lim_{\mathrm{v}\rightarrow+}\sup_{\mathrm{m}}\frac{1}{\mathrm{t}'}{\rm Log}|F_{v}|^{2})^{*}$   (7.4)

\end{center}
Le point crucial de la d\'{e}monstration est contenu dans le lemme suivant.

Lemme 7.6. {\it Il existe une suite d}'{\it entiers} $k_{\mathrm{v}}>\mathit{0}$ {\it et une suite de sections} $G_{v}$ {\it de} $L^{k_{\backslash }}$
{\it relles que}

\begin{center}
$\displaystyle \varphi=\lim\underline{1}{\rm Log}|G_{v}|^{2}$ {\it dans} $L_{1\mathrm{oc}}^{1}(X)$.

\[
\backslash \cdot\rightarrow+\infty k_{\mathrm{Y}}
\]

\vspace{1em}
\end{center}
Courants positi[,, exlramaux et conjecture de Hodge

371

{\it Demonstration}. Posons comme $\mathrm{I}$). Lelong [9]

\begin{center}
$\displaystyle \varphi_{r_{\mathrm{t}}\mathrm{s}}=\sup_{r\leqq v\leqq s}\frac{1}{\iota^{\tau}}{\rm Log}|F_{\iota}|^{\underline{\gamma}}=\frac{1}{\llcorner\backslash !}\sup_{\nwarrow r\leqq\backslash \backslash =}{\rm Log}|F_{\mathrm{v}}^{s^{1}/v}|^{2}$.

\end{center}
La famille $\{_{\iota'}^{1}--{\rm Log}|F_{\mathrm{t}}|^{2}\}$ est localement uniformement majoree. et l'egalite (7.4)
montre que $\varphi=$ Jim $\displaystyle \downarrow(\lim\uparrow\varphi_{r.s})$'.

\begin{center}
$ r\rightarrow+\infty s\rightarrow+\mathrm{x}$

\end{center}
   La fonction $\varphi$ est donc limite dans $L_{1\mathrm{r}' \mathrm{c}}^{1}(X)$ de fonctions du type $\varphi_{r,\mathrm{s}}$. II
suffit alors de demontrer le lemme 7.6 pour une fonction $\varphi_{\zeta)}$ de la forme

\[
\varphi_{0}=-\iota 1\backslash \sup_{1\leqq\backslash \leqq N}{\rm Log}|H_{1}|^{\underline{\gamma}}
\]

ou les $H_{v},\ 1\leqq v \leqq N$, sont des sections de $L^{\mathrm{b}}$. On peut $6\mathrm{videmment}$ supposer que
les quotients $H_{v}/H_{\mu}$ ne sont pas identiquement de module 1 sinon on suppri-
me l'une des sections $H_{\backslash }$.

   Soit $E$ l'ensemble des points $\sim-\in X$ pour lesquels il existe un couple $(l^{l_{\backslash }1}')$.
$\mu\neq\iota$'' tel que $|H_{\mu}(_{\Delta}^{\sigma})|^{2}=|H_{\mathrm{t}},(\Leftrightarrow)-|^{\underline{7}}$. L'ensemble $E$ est analytique r\'{e}el, car la m\'{e}trique
$C$'' de $L^{s}$ se simplifie darts les equations $\mathrm{prdC}6\mathrm{d}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{s}$; de plus $E$ est de mesure
nulle par connexite de $X$. En tout point $:,\in X\backslash E$ on peut ecrire

\begin{center}
$\displaystyle \varphi_{0}(_{-}^{-})=\lim_{k\rightarrow+\backslash }\frac{1}{k\llcorner\backslash }{\rm Log}|\sum_{k=1}^{\backslash }' H_{\iota}^{k}|^{2}$.   (7.5)

\end{center}
Pour montrer que la convergence a lieu dans $L_{\mathfrak{l}\mathrm{oc}}^{1}(X)$, it suffit de verifier que la
suite $\displaystyle \varphi_{k}=\frac{1}{k\mathrm{ts}}{\rm Log}|\sum_{k=1}^{N}H_{\iota}^{k}|^{2}$ est localement equi-integrable sur $X$. Soit $\rho$ un
repere local du fibr\'{e} $L$ au-dessus d'un ouvert $U\subset X$. Les fonctions $\varphi_{k}-{\rm Log}|p|^{2}$
sont plurisousharmoniques (car la metrique de $L$ se simplifie). localement
$\mathrm{uniform}6\mathrm{m}\mathrm{e}\mathrm{n}\mathrm{t} \mathrm{major}6\mathrm{e}\mathrm{s}$ sur $[]$, et $\iota.\mathrm{nf}\varphi_{k}k> -\mathrm{x}$ presque partout sur $U$ d'apres
(7.5).

   La famille $\{\varphi_{k}-{\rm Log}|\rho|^{2}\}$ est donc bornee dans $L_{1\mathrm{oc}}^{1}(U)$, et par suite 6qui-
{\it \iota}.nt\'{e}grable en vertu des propri\'{e}t\'{e}s classiques des fonctions
sousharmoniques. $\square $

   Soit $Z_{v}$ le diviseur des zeros de $G_{\backslash },\ G_{\mathrm{t}} 6\mathrm{tant}$ la suite de sections du
lemme 7.6. $\mathrm{L}' 6\mathrm{q}\mathrm{u}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ de Lelong-Poincar6 implique

\begin{center}
$\displaystyle \frac{i}{2\pi}(({\rm Log}\wedge\overline{\gamma}|G_{\iota}|\gamma\leftarrow=[Z_{1}]-k_{1}\frac{\mathrm{i}}{2\pi}`\cdot(L)$.

\end{center}
D'apr\`{e} $\mathrm{s}$ le lemme 7.6 et l'\'{e}galit\'{e} (7.3) on obtient

\begin{center}
$\displaystyle \frac{i}{2\pi}`\hat'(-\wedge\varphi=\lim_{\backslash \rightarrow+\chi}k_{1}1[Z_{\iota}]-\frac{i}{2\pi}c\cdot(L)$,

\[
T=\frac{i}{2\pi}((.(L)+(^{\hat{\tau}}\overline{(^{\gamma}}\varphi)=\lim_{v\rightarrow+\mathrm{m}}\frac{1}{k_{1^{1}}}[Z_{v}]
\]

\vspace{1em}
\end{center}
372

J-P Demailly

pour la topologie faible de $\Delta_{n-1.n-1}^{\prime}\mathrm{C}i(X)$. Comme chaque diviseur $[Z_{v}]$ se
$\mathrm{d}6\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{m}\mathrm{p}\mathrm{o}\mathrm{s}\mathrm{e}$ en une somme localement finie de diviseurs $\mathrm{irr}6\mathrm{d}\mathrm{u}\mathrm{c}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{b}\mathrm{l}\mathrm{e}\mathrm{s}$, on a en
fait $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}6$ que

\begin{center}
$ SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}(X)=_{t}\beta^{\prime l-\iota_{(X)}}\leftrightarrow$.

\end{center}
Pour achever la preuve du theoreme 7.1 il reste seulement a rendre les
diviseurs $Z_{v}$ irreductibles, ce qui est possible grace aux techniques de [2]. On
etudiera separement le cas des varietes projectives et des varietes de Stein.

Proposition {\it 7.7. Soit} $X$ {\it une variete projective irreductible de dimension} $n\geqq 2,\ L$
{\it un fibr\'{e} lin\'{e}aire} $>0$ {\it sur} $X$ {\it et} $G$ {\it une section non nulle de L. A lors il existe un}
{\it fibre lin\'{e}aire hermitien} $M$ {\it et une section non nulle} $H$ {\it de} $M$ {\it ayant la propri\'{e}t\'{e}}
{\it suivante}: {\it pour tout entier} $k\geqq k_{0}$ {\it assez grand, il existe une section} $H_{k}$ {\it de} $L^{k}[eggx] M$
{\it et} $\epsilon,(k)>0$ {\it tels que le diviseur des zeros de} $G^{k}H+\epsilon H_{k}$ {\it soit irreductible si} $\epsilon\in \mathbb{C}$,
$0<|\epsilon|<\epsilon(k)$.

   On aura alors ${\rm Log}|G|^{2}=\displaystyle \lim_{k\rightarrow+\mathfrak{u}}\frac{1}{k}{\rm Log}|G^{k}H+\epsilon_{k}H_{k}|^{2}$ dans $L^{1}(X)$, a condition
de choisir une suite $P_{k}$, tendant rapidement vers 0. Si l'on calcule le $\displaystyle \frac{i}{2\pi}c^{\tau}\overline{c^{\gamma}}$ en
tenant compte de l'egalite $c(L^{k}[eggx]\rangle(M)=kc(L)+c(M)$, on voit que le diviseur de
$G$ est limite faible de diviseurs irreductibles.

{\it Demonstration}. Soit [Z] le diviseur de $G,\ [Z] =\displaystyle \sum_{j=1}^{N}a_{j}[Z_{j}],\ a_{j}\in \mathbb{Z},\ lil_{j}>0$, sa
d\'{e}composition en diviseurs irreductibles. II est clair qu'on peut trouver une
suite d'hypersurfaces irreductibles $\mathrm{Y}_{\downarrow},\ 1\leqq l \leqq N_{1}$, 2 a 2 distinctes, contenant la
suite $Z_{j}$ (avec $\mathrm{Y}_{1}=Z_{1},\ \mathrm{Y}_{N_{1}}=Z_{N}$) et ayant la propri\'{e}t\'{e} suivante: pour {\it tout}
indice $l,\ 1\leqq \mathit{1} <N_{1}$, il existe un point $z_{\downarrow}\in(Y_{l}\cap Y_{l+1})\backslash \cup j\neq l,l+1 Y_{j}$ o\`{u} $Y_{l}$ et $Y_{l+1}$ vi
coupent transversalement. Soit $M$ un fibr6 lineaire et $H$ une section de $M$ dont
le diviseur est $6\mathrm{gal}$ a $\displaystyle \sum[Y_{l}]$.

   Pour $k\geqq k_{0}$ le $\mathrm{fibr}\acute{\mathrm{e}}L^{k}[eggx] MY_{l}\not\in\{7_{J}I\}$ est engendre par ses sections globales, donc il
existe une section $H_{k}$ de $L^{k}[eggx]\rangle cM$ qui ne s'annule en aucun des points $z_{l}$,
$] \leqq \mathit{1} \leqq N_{1}-1$. Avec ce choix de $H$ ct $H_{k}$, la d\'{e}monstration de [2], \S 3 s'applique
textuellement pour verifier que le diviseur de $G^{k}H+\epsilon,H_{k}$ est irreductible. La
construction precedente montre en effet que ce diviseur est irreductible locale-
ment aux points $z_{\mathrm{I}}$. L'irreductibilite globale en resulte pour $\epsilon$ assez petit. $\square $

Dans le cas des varietes de Stein, la situation est un peu plus simple.

Proposition 7.8. {\it Soit} $X$ {\it une variete de Stein connexe de dimension} $n\geqq 2,\ L$ {\it un}
{\it fibre}: {\it lineaire sur X. Alors} $\Gamma ensemble$ {\it des sections de} $L$ {\it dont le diviseur est}
{\it irreductible, est dense dans} $H^{0}(X;L)$ {\it pour la topologie de la convergence}
{\it compacte}.

   La $\mathrm{d}6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{s}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}$ resulte encore des techniques de [2], \S 3, a condition de
prouver le lemme suivant.

\vspace{1em}
Courants positifs $\mathrm{ex}\iota$ r\^{e}mAux et conjecture dc Hodge

373

Lemma 7.9. {\it Soit} $K$ {\it une partie compacte holomorphiquement convexe de} $X,\ D$ {\it une}
{\it partie dense dans} $X\backslash K$. {\it Quels que soient les points distincts} $z,\ \zeta\in X\backslash K$ {\it il existe}
{\it une suite} $\{z_{1}, z_{2}\ldots\tilde{L}\}\subset D$ {\it telle que pour tous ouverts} $U_{Z}\subset T_{L}^{*}-X,\ U_{\mathrm{b}}'\subset T_{4}^{*}\vee X$ {\it et}
{\it tout} $\epsilon>\mathit{0}$, {\it il existe une fonctiort holom} $orpl?eH$ {\it sur} $X$ {\it v\'{e}rifiant}

(7.6) $|H-1 |<\epsilon$ {\it sur} $K$ ;

\begin{center}
(7.7)   $H(z) =H(\zeta)=0,\ dH_{-,\sim},\in U_{\tilde{\mathrm{A}}},\ dH_{\zeta}\in U_{\zeta}$ ;
(7.8) {\it il existe des hypersurfaces irreductibles} $Y_{0},\ Y_{1}$, ..., $Y_{N}$ {\it contenues dans}
$H^{-1}(0)$, {\it telles que} $z\in Y_{0},\ \zeta\vee\in Y_{N}$, {\it telles que} $Y_{j}$ {\it et} $Y_{j-1}$ {\it se coupent} $t/\cdot ans\iota.ersalement$
{\it en} $z_{j},\ 1\leqq j\leqq N$, {\it et telles que le germe du diviseur de} $H$ {\it en} $z_{j}$ {\it soit} $[Y_{j}]+[ Y_{j-1}]$.

\end{center}
{\it Demonstration}. $X \backslash K$ ne peut avoir de composante connexe relativement
compacte dans $X$. Le theoreme de Hartogs affirme que toute fonction holo-
morphe sur $X\backslash K$ se prolonge \`{a} $X$, par cons\'{e}quent $X\backslash K$ est connexe.

   On commence par $\mathrm{d}_{6}\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{t}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{r}$ que tout point $-\sim 0\in X\backslash K$ a un voisinage $V$ tel
que le lemme 7.9 soit vrai quand 7., $;\in V$ ( $\epsilon,\ U_{z},\ U_{r,\mathrm{b}}$, quelconques). On prend $V$
$\subset\subset B\subset\subset W\subset X\backslash K$, ou $(W;w_{1}, \ldots, w_{n})$ est une carte locale en $z_{0}$, et $B$ une boule
de centre $z_{0}$ suffisamment petite pour que le compact $K\cup\overline{B}$ soit holomorphi-
quement convexe. Pour chaque couple $(z, \zeta`)'\in V^{2},\ z \neq\zeta$, il existe un polyn\^{o}me
$P\in \mathrm{CI}[w_{1}, \ldots, \mathrm{t}\mathrm{t}_{n}^{\backslash }]$ tel que $P(_{\sim}^{-})=P(\mathrm{cL})\wedge=0,\  dP_{-}\in U_{=}\sim$' $dP_{\mathrm{b}}r\in U_{\zeta}$, et tel que la vari\'{e}t\'{e}
$B\cap P^{-}{}^{\mathrm{t}}(0)$ soit lisse et connexe. Soit \& , le faisceau des germes de fonctions
holomorphes $\mathrm{q}\underline{\mathrm{u}}\mathrm{i}$ s'annulent aux points $\overline{\Delta}$ et :; soit $P$ la section de $\acute{J}_{-,\sim\tau\zeta}^{\overline{k}}$, au
dessus de $K\cup B$ definie par $\tilde{P}=1$ au voisinage de $K$, et $\tilde{P}=P$ au voisinage de
$\overline{B}.\ \llcorner \mathrm{e}$ theoreme d'approximation d'Oka-Weil donne une section globale $H_{\tilde{\Delta}\cdot\zeta}$
verifiant (7.6), (7.7). Lorsque $H_{-,\sim},$, , est assez voisin de $P$ sur $\overline{B}$, la composante
irrdductible $Y_{0}$ de $H_{-,L'.\zeta}^{-1}(\mathit{0})\mathrm{q}$ ui $\mathrm{contient}\Leftrightarrow\pi$ contient aussi :, d'ou la propri\'{e}t\'{e} (7.8)
avec $N=\mathit{0}$.

   Lorsque $z$ et ; sont quelconques, la connexit6 dc $X\backslash K$ permet de
trouver des ouverts $V_{1},\ \ldots,\ V_{N+1}$ du type pre'c\'{e}dent\backslash tels que $\overline{L}\in V_{1},\ :\in V_{N+1}$, et
$ V_{j}\cap V_{j+1}\neq\emptyset,\  V_{j}\cap V_{j+1}\cap V_{j+1}=\emptyset$.

   On pose $z_{0}=z,\ -\nabla N+1 =\zeta$, et on choisit $z_{j}\in V_{j}\cap V_{j+1}\cap D,\ 1\leqq j\leqq N$. On prend
$H_{j}=H_{\underline{\tau}--\{1},,,,\ 0\leqq j\leqq N$, avec de plus $H_{j}(_{k}\underline{7})$ tr\`{e}s voisin de 1 pour $k\neq j,\ j+1$. La
fonction $ H=H_{0}H_{1}\ldots H_{N}$ repond ala question. $[]$

{\it Indications sur la} $preu\iota^{1}e$ {\it de la proposition} 7.8

Soit $G$ une section de $L,\ K=\hat{K}\subset\subset X$, et $Z_{1},\ \ldots$ , $Z_{N}$ les hypersurfaces
irreductibles contenues dans le diviseur de $G$ et qui rencontrent $K$. Le lemme
7.9 permet de trouver une hypersurface $H=0$ qui $\langle\langle$relie\}\} entre elles les hyper-
surfaces $Z_{1},\ \ldots,\ Z_{N}$. On construit comme dans la proposition 7.7 une section $F$
de $L$ telle que l'hypersurface $GH+\epsilon F=\mathit{0}$ ait une seule branche irreductible
rencontrant $K$ (pour tout $\epsilon\neq 0$ assez petit).

   On r\'{e}p\`{e}te ensuite le procede avec une suite exhaustive de compacts $K_{v}$
$=\hat{K}_{\mathrm{Y}}.\ \square $

Corollaire 7.9. {\it Soit X une variete} $projecti\mathrm{t}^{1}e$ ({\it resp. de Stein}) {\it de dimension n} $\geqq 1$.
{\it Alors} $J^{n-1}(X)=SPC_{\mathrm{Z}}^{n-1}\infty(X)$.

\vspace{1em}
374

J-P Demailly

   Si $X$ est de dimension 1, le corollaire 7.9 signifie simplement que toute
mesure $\geqq 0$ sur $X$ est limite faible de combinaisons $\mathrm{lin}6\mathrm{a}\mathrm{i}\mathrm{r}\mathrm{e}\mathrm{s} \geqq 0$ de mesures de
Dirac. Si $X$ est non connexe de dimension $n\geqq 2$, il suffit d'appliquer le
theoreme 7.1 a chaque composante connexe de $X$. D'apres la proposition 6.6 et
les {\it remarques} qui pre'c\`{e}dent, on a d'autre part le resultat suivant.

Corollaire 7.10. {\it Soit X une variete de Stein} (.{\it onnexe de dimension n} $\geqq 2$. {\it Alors}
$J^{n-1}(X)=SPC^{n-1}(X)$ {\it dans les cas suivants}:

(7.9) tt $=2$;
(7.10) $X$ {\it est un ouvert borne}' {\it de} $\mathbb{C}^{\mathrm{M}}$ {\it \`{o}} $fronti6re C^{1}$ :
(7.11) $X$ {\it est une vari\'{e}r\'{e} algebrique qffine}.

{\it Remarque 7.11}. Dans la situation du corollaire 6.5, choisissons $T\in SPC^{1}(X)$,
$T\not\in SPC_{\mathrm{Z}}^{1}(X)$. Le corollaire 7.10 montre que $T|_{X\backslash Y}$ est limite faible de courants
d'inthgration $\lambda_{v}[Z_{\iota},]$ sur $X\backslash Y$. Il est facile de montrer que sur $X\backslash Y$ les cycles
algebrii ues sont denses dans les cycles analytiques.

   On peut donc choisir des courbes $Z_{v}$ dont les completions $\overline{Z}_{v}$ sont tio
courbes algebriques de $X$. Neanmoins, il n'est pas possible d'approximer $T|_{X\backslash Y}$
par une suite $\Lambda_{v}^{\triangleleft}[Z_{\backslash \mathfrak{l}}]$ avec un contr\^{o}le uniforme de la masse des $\grave{\Lambda}_{\mathrm{h}}[Z_{v}]$ au
voisinage de $Y$. En effet, si cela $6\mathrm{tait}$ vrai, une sous-suite de $\lambda_{\mathrm{Y}}[\overline{Z}_{v}]$ convergerait
vers $T+\lambda[\mathrm{Y}]$, avec $]_{\vee}\geqq \mathit{0}$, donc $7^{\neg}=\displaystyle \lim\lambda_{v}[\overline{Z}_{v}]-\lambda[Y]$ serait dans $SPC_{\mathrm{Z}}^{1}(X)$.

\[
\mathrm{v}
\]

Bibliographie

1 Bourbaki, N. Espaces vectoriels topologiques, chap. 1 et 2, Paris: Hermann, 1964
2. Demailly, J.-P.: Construction d'hypersurfaces irreductibles avec lieu singulier donne dans ['

   Ann. de l'Inst Fourier 30, (fasc. 3) 219-236 (1980)
3. Federer, H : Geometric measure theory, Band 153. Berlin, Heidelberg, New Yoxk. Springer

   1969
4. Grauert, H.: On Levi's problem and the imbedding of real analytic manifolds Ann. of Math.,

   68, $(\mathrm{n}^{\mathrm{o}} $2) 460-472 (1958)
5. Harvey, R. Holomorphic chains and their boundaries. Proceedings of Symposia in pure

   Mathematics of the Amer Math. Soc, held at Williamstown, vol. 30, Part 1, pp 30\% 382 (1975)
6. Harvey, R., Knapp, A.W . Positive ({\it p}, {\it p}) forms, Wirtinger's inequality and currents Value

   distribution theory. Part A: Proc Tulane Univ. Program on Value Distribution Theory in

   Complex Analysis and Related Topics in Differential Geometry, 1972-1972 pp 43-62, New

   York: Dekker 1974
7. Lelong, P:lnt6gration sur un ensemble analytique complexe. Bull Soc Math. France 85, 239-

   262 (1957)
8. Lelong, P.: Fonctions plurisousharmoniques et formes differentielles positives New York.

   Gordon and Breach, Paris: distribu6 par Dunod Editeur, 1968
9. Lelong, P. Elements extramaux sur le {\it c\^{o}}ne des courants positifs fermes. Seminaire P. Lelong

   (Analyse), 12e annee, 1971-1972, Lecture Notes in Math., vol. 332 Berlin, Heidelberg, New

   York: Springer 1972
t0. Phelps, R. : Lectures on Choquet's theorem. Princeton, New Jersey: Van Nostrand, 1966
11. Skoda, H Prolongement des courants positifs fermes de masse finie Invent. Math 66, 361 $37()$

   (1982)

\begin{center}
Oblatum May 15, 1982

\vspace{1em}
\end{center}\end{document}
