Considérons les surfaces représentées par
Y(x,y,z,ajj) = (), (1)
les paramètres a, & devant satisfaire à une relation donnée
Elles admettent une enveloppe, dont on peut chercher l'équation par la règle indiquée (345); car. si l'on remplace b par sa valeur tirée de (2), l'équation (1) ne renferme plus qu'un seul paramètre a. En raisonnant comme au § '^(.)0, on est conduit à éliminer a et b entre les équations (1), (2) et
dF ç>? dF df
<)a db ôb da
352. Si les paramètres a, b sont indépendants, l'équation (1)
représente une série doublement indéfinie de surfaces.
On détache une série simplement indéfinie de surfaces en
établissant entre a et b une relation b = ©fa); cette série admet
une enveloppe, qui est le lieu des courbes définies par les
équations
F(<r,yf*,a,&) = 0, FVhFVa-0. (4)
où l'on remplace a et b successivement par toutes les solutions
de l'équation b »(a). Or, pour un même système de valeurs de u et b, la courbe (4), quelle que soit la fonction ©(a), passe par les points qui vérifient les trois équations
Le lieu de ees points est encore appelé V enveloppe des surfaces (1); on obtient son équation en éliminant a et b entre les
égalités (5,i.
353. Théorème. — L'enveloppe louche chacune des enveloppées aux poinls communs.
►Soit M(.\\ y, z) un point commun à l'une des surfaces (1) et à l'enveloppe; l'équation du plan tangent en M à la première surface est
L'équation (1) représente aussi l'enveloppe pourvu (pie Ton remplace n et b par leurs valeurs a = -f(.\\ y, s), /; = •lix, y, s), tirées de
Le plan tangent au point M de l'enveloppe est donc représenté par
où il est sous-entendu que dans les dérivées F'x, F'y, F'z, F,,. F'n, a et /> sont remplacés par -f(.v, y, z) et ■} .w y, s). Après cette substitution, les dérivées F'a, F'b sont identiquement nulles, car les valeurs substituées sont les solutions des équations (7). Comme M satisfait a ces équations, ®(x, y, z et •>(,v, y, z) sont les valeurs de u et /> qui particularisent celle des surfaces 1; à laquelle appartient M. Donc les équations (6) et (Si sont identiques : ce (jiii démontre le théorème.
354. Exemple- — Enveloppe d'un plan qui détermine avec le trièdre OXYZ un tétraèdre de volume donné.
Le plan mobile a pour équation
avec la condition abc = m3. En éliminant c, on obtient l'équation avec deux paramètres indépendant»
x y ab z
Dérivons (10) successivement par rapport à a et à /; :
x bz // az
a- ms h- /y/3
si Ton remplace m3 par <-*6c, les relations (11) deviennent
Le point de contact du plan mobile avec l'enveloppe satisfait aux égalités (9 et (12); il a donc pour coordonnées
11 lui résulte que le plan touche son enveloppe au centre de gravité de la base du tétraèdre qu'il tonne avec letrièdre OXYZ.
En éliminant a, b, c entre les équations (13) et abc ='m3, on obtient pour l'enveloppe la surface asymptote :
1 3 xyz = 0-. m •
Enveloppe d'un clan mobile