‹ Application de l'analyse à la géométrie (volume 2)Chapitre 74 sur 76 · Soit encore Téquation · texte numérisé non relu

Soit encore Téquation

f dz 11^^ a,c—- fi.k-r-

en vertu de laquelle

dz j , dz ,

c -T- dx -i- k -r-rty

dy dx '

est une différentielle exacte du. 11 nous viendra, dans ce cas,

dz du y dz du

dy dx dr dy

don

et , par conséquent ,

(ihis)

dz 1 du

dz I du

dy c dx

dx k dr

, ï du

j I du c dx

dy dr

Les équations (4) et (4^'-^) sont de même forme; seulement, en passant de l'une à l'autre, on change c en y et A en -• Quant aux intégrales, elles se

fi c m

déduisent Tune de l'autre, puisque Ton a

et

C l \ du . 1 du j \

8. Lorsqu'on y fait c = — À-, les équations (4) et (4 bis) deviennent respectivement

j , dz , , dz

/ D \ dx dy

et

j i du ^ i du

(C) Adi ^'Jd}

dx ' dy

Celte forme est celle de Fëquation d^équilibre de la chaleur dans un corps hétérogène, en se bornant au cas de deux dimensions, c'est-à-dire on supposant la température indépendante de la troisième coordonnée.

J'ai indiqué ailleurs un cas assez étendu dans lequel Féquatiou (B) s^intègre; c'est celui où l'on a

dK)l'k d\\fii

En développant, en effet, les dilTérentiations indiquées dans Téquation (B), puis divisant le résultat par v^Â^, et y ajoutant la quantité niille

z on trouve aisément

\ dx^ "^ dy^ )

dx^ '^ dy^ ""■ ^ ' d'où

z V^ = © ( jr -h j V^ ) 4- ^P ( X — j v' — I ) . Dans la même hypothèse de

d\)fk d\sfi ^

• dx^ ^"fip" '^"'

Tintégration (C) s'intégrera donc aussi. En d'autres termes, Téquation

^ ' dx dy

s'inlègn* encore si, au lieu d'avoir

d\^ d\\pi

dx^ dy^

on a

dx^ dy^

¥ai ell'et, dans celte dernière hypothèse, l'équation (C) s'intègre d'abord et donne , d'après ce qui précède ,

-= = (f{x -h y si'— i) -H (j;(.r — j V— Oî

on a ensuite

r I \ du , i du j \

en vertu de la formule qui termine le n" 7, formule où j'ai eu soin de faire c ^ — k,

9. Je vais considérer maintenant une équation dont Tordre sera supérieur au secopd , celle-ci par exemple ,

dy dx

Diaprés cette équation, je puis poser

c - — ax -\- k -— ay =^ au:

de là résulte

d'oî

ou

et, par conséquent

(5èi>)

dx*^ dy'

d"z du 1 d"z du dx** dx f/^" dy

d"z i du d'^z 1 du dx" c dx dy" /• dy

J i du j^ i du

' C dx ' k dy

dy ilxf

Les équations (5) et (5 A/J) s'intègrent ensemble. Connaissant z, on a de suite

i£ i:^ \ \c -T—" dx -\- k -r- dy \ ; J \ dx'* dy'' - /

connaissant au contraire i/, on a d'abord

d'*z i du d'^z I du

dx"* c dx dr'* / dy

ce qui fait connaître les deux dérivées partielles du n''''"^ ordre,

d'^z d^z dx" dy"*

d'^z En intégrant n fois par rapport à x la valeur de —^j ou aura z ^ maïs Tin-

eue

tégration par rapport à x introduira des constantes ou plutôt des fonctipns arbitraires de y^ qu'on déterminera ou qu*on réduira à leurs vraies valeurs en différentiant n fois par rapport à y l'intégrale z , et comparant le résultat de la

d'^z différentiation à l'expression déjà connue de ^-j^.

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