I. — PLAN OSCULATEUR. 5l
résultat par —, on voit que le système des relations (2) et (3) est équivalent au suivant
A/'(0 -+- Bo'(0 -+- G'j/'(0 = o, AL/'CO + eil -+- B[?'(0 -H s,] -h G[^.'(0 H- £3] = o,
Si, £2, €3 étant infiniment petits avec A. Lorsque h tend vers zéro, cette dernière relation se réduit à
I/équalion du pian osculateur est donc
les coefficients A, B, C étant assujettis à vérifier les deux relations kdx -h B r/r -\-Cdz =0,
^ ^ ( A ^«a? 4- B rfi^ -+- C 6f«-5 = o.
On écrit aussi quelquefois Téquation du plan osculateur sous forme de déterminant
dx dy dz
De tous les plans passant par la tangente, le plan osculateur est celui dont la courbe T se rapproche le plus dans le voisinage du point de contact. Considérons d'abord un plan, autre que le plan osculateur, passant par la tangente, et soit F(^) le résultat de la substitution de f{t -\- h), ^{t -{- A), A(^ 4- A) à la place des coordonnées courantes X, Y, Z dans le premier membre de Téquation (5); nous avons
F(0=:i^[AA0 + Bcp-(04-Cf(/) + r)],
Ti étant infiniment petit avec A. La dislance d'un point de F, voisin du point M, est donc infiniment petite du second ordre; de plus, F(/) conservant toujours le même signe lorsque A est très petit, on voit que la courbe F est tout entière du même côté du plan tangent dans le voisinage du point de contact.
11 n'en est plus de même avec le plan osculateur; pour ce plan,
5i4 CHAPITRE XI. — COUBBES GAUCHES.
on a A/^4- Bcp^^ 0^*^= o, et il faut pousser le développemenl des coordonnées d'un point de F jusqu'aux termes du troisième ordre en /t, ce qui donne après la substitution
P(') = ro ( 5/ ^ V-
On voit que la distance d'un point de F au plan osculateur est infiniment petite du troisième ordre; en outre, F(^) change désigne lorsque h change de signe, ce qui prouve que la courbe gauche traverse le plan osculateur au point de contact. Ces propriétés distinguent nettement le plan osculateur de tous les autres plans passant par la tangente.
216. Plans osculateurs stationnaires. — Les conclusions précédentes sont en défaut dans le cas où les coefficients A, B, C de Féquation du plan osculateur vérifient la relation
(7) Kd^X'\'Bd^y-\-Cd^z=^o\
dans ce cas, il faut pousser le développement des coordonnées
jusqu'aux termes du quatrième ordre, et l'on obtient un résultalde
la forme
^,^, A* [Kd^x-hBd^Y'^Cd^z \
On dit qu'en ces points le plan osculateur est stationnaire; si Arf*x + Brf*^-h Crf*5 n'est pas nul, ce qui est le cas général, F(^) ne change pas de signe avec h et la courbe ne traverse pas son plan osculateur. De plus, la distance d'un point de la courbe au plan osculateur est du quatrième ordre. Si l'on avait encore A rf*a: -f- B d^y + C rf*5 = o, il faudrait pousser le développement jusqu'aux termes du cinquième ordre, et ainsi de sulle. En éliminant A, B, C entre les trois relations (6) et (7), on esl
conduit à l'équation
! dx dy dz
les racines de cette équation en t donnent les points de la courbe F où le plan osculateur est stationnaire. Il y a ainsi, d'une façon