La théorie que nous venons d'exposer s'applique
à toutes les fractions rationnelles -t-t— r ? et les coeflQcients
peuvent avoir des valeurs quelconques réelles ou imaginaires. Mais lorsque ces coefficients sont réels et que parmi les racines de l'équation y (a?) = o il s'en trouve quelques-unes qui sont imaginaires, l'expression de la
Fix) fonction réelle ji — r est elle-même compliquée d'imaginaires. On a cherché à modifier, dans ce cas, la manière d'effectuer la décomposition, et l'on y est parvenu comme nous allons l'indiquer.
401. La possibilité du nouveau mode de décomposition que nous avons en vue résulte du théorème suivant :
Théorème L — Si x^-hpx -+- q est le produit de deux facteurs imaginaires conjugués du polynôme réel f[x)y n la plus haute puissance de ce trinôme qui dis^ise f{pc)» en sorte qu'on ait
f[x)^{x^-hpx^qYf^[x),
la fraction réelle et rationnelle -;n—\ pourra être décomposée en deux parties, de la manière suix^ante :
Y[x) __ Px^-0 ^ Fi(.r)
/(.r)"~ [x^'^px^qY'' [x^^px-^qY'-^f\[x)^
P et Q étant des constantes réelles, et F<(x) un polynôme réeL
CHAPITKE XII. 6ll
En effet, on a identiquement
/(^) (*'-f-77.r-+-^)Vi('a^)
^ Px + Q ^ F(x)-(P^-4-Q)/(.r),
et Ton peut déterminer P et Q de manière que le numérateur de la deuxième partie du second membre soit divisible par a:*H-px-f-y, c'estrà-dire de manière que ce numérateur s^annule quand on remplace x par chacune des racines de Féquation
x*-\-px -+- y := o.
Soient /i -4- A: y/— I et h — k^ — i ces deux racines, et posons
on tirera de là
M et N étant des quantités réelles dont les valeurs sont finies et déterminées, puisque, par hypothèse, /*| [x) n'est pas divisible par X* H- px-f- y. L'équation précédente se décompose dans les deux suivantes :
p;i^Q = M, Pit^rN,
lesquelles donnent pour P et Q ces deux valeurs réelles
et finies,
^ N ^ M^fr — N^
Les valeurs de P et Q étant ainsi déterminées, nous poserons
6ia CALCUL DIFFÉaElITIEL.
Fi[x) désignant un polynôme réel, et Ton aura
ce qu'il fallait démontrer.
F(x) Corollaire. — La fraction rationnelle ~~ pourra
se décomposer de la manière suivante :
Y[x] __ Pj?-4-Q P|j?-hQt
P, Q, Pi, Qf, ... désignant des constantes réelles et Fn{x) un polynôme réel.
402. En combinant le théorème précédent avec le théo rème analogue démontré au n^392; on obtient celui-ci :
Théorème IL — Si l'on décompose le polynôme / (x) en facteurs réels du premier et du deuxième degré, en sorte quon ait
/(x)=(:r— fl)*(jr— e)*...(x—/)^(jr«-+-;>«-h^)»...(x«-t-rx-f-5)'«,
on pourra décomposer la fraction rationnelle yr-^ de la manière suii^ante :
Tî — : =^ E( j:) + 7 r: + 7 rr-r -{- , * .-^
/(jr) ^ ' (x— a)* [x — a]'^^ x — a
[X'-lf [x — l]^^ ' ■• • x — l
P^ + Q ^ Pi^ + Qi ^P„tJr-r-Q