‹ Exposé géométrique du calcul différentiel et intégral. Troisième partie, comprenant les applications du calcul différentiel à l'analyse et à la géométrie. Par Ernest LamarleChapitre 19 sur 116 · Reprenons la formule établie ci-dessus · texte numérisé non relu

Reprenons la formule établie ci-dessus

et, pour éviter toute confusion, représentons par a la valeur assignée à x comme origine de l’intervalle ax. On a identiquement

(2) . . . m: /» - fn(a) + m; [ r - p («)]

les limites entre lesquelles x varie étant ael: = #+ ax.

Ou verra plus loin comment la quantité ç se ilctcrniinr.

De là résulte, pu premier lieu,

(3) . . y y = (â*-) [f («).+ si; (» - a) m; f*+' (*)].

Comparée à l'équation (7) du n°8, l'cquation (3) donne, en général ,

Poursuivons. Onu, eomtnc tout à l’heure,

Il vient donc, en second lieu,

( + si. (x - «) si; (x - fl) si; / •+* (x) j

On trouverait «le même,

(4) 4*y - ( ax)« -v- /'■+* («) Si! (x - «) Si; (x - a)

1 + m ; (« „) m; (x- a) m; (x - «) si; )

et ainsi «le suite indéfiniment.

Reportons-nous à la formule (4) du n° 7. Si l'on y remplace l’exposant » par l’exposant </, et la différence z — x qui varie entre les limites o et z — x par la différence x — a supposée variable entre les limites o elx — a, elle «lonne, en général,

(x — fl)* *

si; (x — «)’ =

* Cette équation ]M-«it s'obtenir directement en procédant comme il suit. Posons

I)e là résulte

et , par conséquent .

m* (x - = MjzM izigl.

l)c lû résulte, par voie de substitutions successives,

Mi (x - a) M' (x — «) = M'

>l« (x — «) M' (x — «) Mi (x — u) —

et ainsi de suite. On peut donc écrire , comme conséquence immédiate de l’extension que l’équation (4) comporte,

, f" (a) f'n+l («) Mi (x — «)

à"y — xx"

rw)' |T“-

etc.

h- f"»-' («) • Mi + R

le reste R étant déterminé pur l'équation

(<i) R = Mi (x - a) K (x - a) K (x - «) . . . Ml (x — u) Al„* f"+> (x).

où le signe Ali et le facteur (x — a) sont tous deux reproduits p fois.

Lorsque la dérivée f"+,{x) varie continûment dans l’intervalle xx, il est aisé de voir, en opérant comme on l’a fuit au n“ 7, que l'on peut écrire

(7) ... . R = /•-'(* + 6xx)Âi;

B étant une quantité comprise entre O et I . .

Cela posé, si l’on remarque que l'on a identiquement

AIÎ (x — «)’ = x»,

et qu’il est permis de remplacer par x la valeur quelconque « prise

pour origine de l'intervalle Sx, il est visible que la formule (’*) revient à

; f’(x) + f“+,{*) M*'* -4- eu-.

^ Z1"-»-'— ar*— • I

/ £■'(* + •*•) j.Ar \

ou mieux encore à

ajt

i f ’{*)■*■ j fn+,x. M* j -t- ete.

A»/y=(Axr ; )

(SX)

/,*+'(ar+«Ax).Mi*'.

les facteurs M0 x , M,i', etc., étant des quantités numériques complètement déterminées.

Considérons en particulier le cas où n est égal à l’unité. Il vient alors *

, (sx)'1 (Ax)1'

sy = sx . f (x) ' f"(x) -f. etc. •+- r— — fr(x)

(.r -t- S Sx) ,

et l’on retrouve ainsi le développement auquel nous étions déjà

* l/êquation générale établir ci-dessus

donne évidemment

ou bien encore

^ J-at

g-hi’

parvenus. En eoni parant le terme désigné ci-dessus par R à celui <|ui lui correspond dans la formule (1) du n° 7, page 22, on est conduit à l’égalité

(10) . a)...K(x ~ «)Bi; />-•(*)

où l’on peut remplacer ff+'{x) par une fonction quelconque tic la variable x *.

Reportons-nous à l’équation (8). Lorsqu’on y fait p— \, on trouve

An lieu de procéder comme on l'a fait plus haut , |Kiur déterminer par voie de substitutions successives, les valeurs des quantités M*(.r - «),

M. (x — a) , M„ (,r — a) , etc. , il est plus simple de poser tout d'abord l’équation (10) et de l'appliquer au cas oii la fonction />+■• (x) se rétluit à une constante. L’équation générale

où la constante (r*- 1 (x) intervient comme facteur dans chacun des deux ineinbres, donne, après suppression de ce facteur,

Mà t.x — < i ) >i: ( r — a) . M* (x — a ) = ' J* * .

< in a d'ailleurs . comme ci-dessus , a

(ttrf P+- 1

On peut donc écrire en général

le binôme (x — a) étant répété p fois dans le premier membre.

On ii d'ailleurs , ainsi qu'on le voit aisément.

et, par suite,

<4-âi

Ax

X H if = t H SX

/ «aX-J-A* *

{*> = *Hx * +■ -

\x = x-\--sx

/ \ ,iI+ Si M I

SX <= X

De là résulte, pour x — 0,

m„Ax

On peut donc écrire, en général,

(12) . . A "y =(ax)" [/■"(*)+ ^ ax/'*+,(x + 0ax)].

10. Proposons-nous de déterminer dircelciucnl les valeurs numeriques des facteurs exprimés par les symboles M„x, M„ x1 ...

M, xr dans l'équation (51) du numéro précédent.

Un a, en général,

(x -v- y I)” 1 -*(x -4- yf ' 1 = (7 -4- I) M* 1 (x -4- y)’, ou, ce qui revient au même,

(I) M! ' ‘ (x -4- yf =— — y [(x -4- y- f- l)’Tl — (x -4-/>)’‘t',j.

De là résulte , pour y — 0 ,

Prenons les valeurs moyennes de eliaeun des membres de l'équutioii (2). Il vient, eu égard à l'équation (I),

JtI , »-p*

Oi»érons sur l'équation (3) eomrne nous venons de le faire sur l'équation (2), et ainsi de suite indéfiniment. Il est aisé de voir que ec procédé conduit à l'équation générale

‘ ^ (x-t-n— 2/+*— etc. ± x'+m j On a donc, en prenant x = U pour limite inférieure,

' + ~lTa ' (W etc. \

llcprésentons par le symbole [""H ] l’expression générale i r j. « , . , n (n — I ) , -i

nous aurons

(n — 2)'+" - eU-.ip n)

et, eu égard à l’équation (3),

Observons que , dans l’hypothèse 7=0, ou a dircclciiHmt pour l'équation (5)

Cela posé, il est visible que l'équation (9) du numéro qui précède, page 30, peut s’écrire comme il suit :

(») /■*(*)-•- [M ^i](^)-H/--+.(J:)+cte.

Si d'ailleurs ou pose

x = cous1' = \x , ec qui donne, en général,

,1’y = (ix)’ . />(*).

On peut écrire aussi

(») • • a"y=[rt]d“v + ["t 1 ]rf"+,y +cic-

le dernier terme H, ou II . (ax)“ étant déterminé par l'équation (fi) du n" !), pour tous les cas où les dérivées d'ordre inférieur à n ■+■ p demeurent continues dans l’intervalle ax, et pouvant s’exprimer de la manière suivante

l*i = P* * (ax)*1 r (x-, sax),

lorsque la dérivée /,+,,(x) ne cesse pas d’être continue dans ce même intervalle.

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