‹ Œuvres de P.L. TchebychefChapitre 40 sur 112 · X-i-l=it;, nous la réduirons à la forme · texte numérisé non relu

X-i-l=it;, nous la réduirons à la forme

.p.. ^rix-*-p-l) T{N-x-t-q—l) __T(p)Tiq) T {p -*- q-^ N—2)

v^^ ^ n^) r{N-x) "~r(p-Hg) r{N-i)

En posant ici

nous aurons, pour déterminer la somme, renfermée dans la formule (4),

d'où il résulte

Remplaçant encore F (2w h- 2) par (2w -♦- 1) F (2n -i- 1) on aura

§ 5. Pour déterminer les fonctions

à l'aide de la formule (3), nous allons déduire préalablement les expressions des différences des fonctions

T{x-p)' Tiq-p-x)

Calculant les différences du premier ordre, on aura

i T{q-x) ^ T{q-x-l) Tiq~x)

LAT(q—p — x) r{q—p — x — l) T {q — p — x)'

Remplaçant

Tix-h-l), r{x—p), r{q—p — x—l\ r(q — x)

par les quantités équivalentes

a;r{x\ Lfcl^lti), ^ii-P--) (,^^i)r(2-rr-l), \ ■'' X — p 'g — p — X — l'^-*^ ^ ^-^

nous aurons, après quelques réductions,

A Tjx) r(.)

En appliquant ces formules à la détermination des différences du 2-me, 3 -me etc. ordres, nous trouvons en général

A'r|^ïf^ = (-l)'W.-l)....(.-^-l)j;|£^.

Remplaçant le produit

par

on obtient

L^ V{x) Tip-^-V) T{x)

ilTiq-x)

L\T{x—p) r(p — in-l) r(a; — p-t-O'

lA r(q-p-x} ^ ^^ r{p-i-t-i) r{q-p-x)' Passant ù la détermination de la fonction cp^ {x) d'après la formule

^, /^^ i" ^i^) T[m-^n-x) in W — l\ Yix-îi) r {m — x) '

nous allons développer la fonction

en série à l'aide de la formule

qu'on peut représenter sous la forme suivante, au moyen des signes >, et F,

WM V r (X - n) l'^F{n-Hl)

la somme étant étendue sur toutes les valeurs entières et positives de X et A° F {n -+- 1) coïncidant avec la fonction initiale F (n-t- 1). En posant dans cette formule

et remarquant que d'après (6) ou a dans ce cas

A ^ WM — ( ^\^ r(u-4-l) r(m->-n-X-.r) A F{x)~{—\) r(„-X-Hl) T{m-x) '

nous aurons

T{m-*-n — x) ^ . , a r (n -f- 1) r (m — X — 1) r jx — n)

r{m~x) ~~ 2LS ^ r(A-t-l)r(n — X-+-l)r(m-n-l)r(3: — n-A)'

ce qui, étant multiplié par

r (X — w) se réduit à ce qui suit:

r(ar — ti) V(m — x) ^^ ' r(X -t- 1) r(n — X -h l)r(wi — n— 1) r (x — n — X)'

En déterminant d'après cette formule la différence

nous trouvons qu'elle s'exprime par

^'^ ^' r(X-i-l)r(n — X-Hl)r(m — «— 1) ZA r(a; — n — X)'

Or cette différence étant égale à la fonction €t la formule (6) donnant

nous obtenons l'expression suivante de la fonction o^ (rc):

^ M— Vr n^ r(n-^i)r(m-x-i)r(n-^x-^i) r(x)

YnW— ^l. ^ r2(X-+-J)r(n — X-Hl)r(m — n — 1) r(a; — X)'

où la sommation, comme ou a vu, s'étend sur toutes les valeurs entières et positives de \.

D'ailleurs, le diviseur F (w — À-+-1) se réduisant à oo à partir de \=^n-\-\ et les termes correspondants se réduisant par conséquent à zéro, on pourra prendre pour limite supérieure de la somme X = w -+- 1 .

§ 6. Substituant les valeurs des sommes

trouvées ci-dessus dans la formule (1) et dénotant généralement par

l'expression

r(aH-&-»- 1) (a-H&)(a-4-!i — 1) ■.■(x-4-1)

r(aH-l)r(!î-*-l) 1.2 3 '

qui représente le coefficient de a^ h^^ dans le développement de (a -+- bf~*~^^ nous trouvons que le terme général de cette formule peut être représenté comme il suit:

. ..n2n-^l r(m-n-l) ^ gx-i,n gm-n-.r-i,n A»/(:r) ^ ^^ m-l r(w— ljr(«-f-l) C,n-i,n ^''^^^

OU

r(n-4-l) r(m— 1) TnW)

oii l'on a posé pour abréger

,^l ic^-i,nCm-n-x-i,n-^V(a^)

Il en résulte que le développement de la fonction f{x) d'après la formule (1), arrêté au {l-i- l)-me terme, sera représenté par la somme:

Désignant cette valeur approchée de f(x) par F(x), nous aurons:

OÙ, comme on l'a vu, la fonction ?„(^) a la valeur suivante:

l=n+l ^ /^N V r 1 ^^ r(n-4-l)r(m-X-l)r(n-4-X-4-l) r(a;) fnW — ^^. ^J ^^'K-+l}^{n-l-^-l)^{m-n-l) r{x-l)' /.=0

Développant les sommes renfermées dans ces formules nous obtenons F{x) sous la forme d'un polynôme de degré l; cette expression de F{x) ne diffère que par les notations de celle que nous avons donnée dans la note mentionnée ci-dessus. D'autre part, à l'aide de ces formules, servant pour la détermination de F{x), il est facile de calculer les valeurs

^-(1), AF(1), A^F(l),....,

comme nous allons voir tout de suite.

En déterminant d'après ces formules les différences

A^F(x), A^c^^ix),

fjt. étant un nombre quelconque nous aurons:

A*^ r,A 'y"/ X r(»-Hi)r(m-A-i)r(n-i-À-^i) ii^ tjx)

Or d'après (6)

At^ Tjx) r(ÀH-l) r(a:)

l\ V{x — l) r (X — |JL -+- 1) r (a; — X -H -j.) '

ce qui donne, pour x=l,

Li^ r(i) r(X-Hi) r(i)

ZA r(i — X)~ r(X — .a-Hi) r(i— x-t-!i.)'

Le diviseur F (X — (jt.-f- 1) étant infini pour X — [j. < — 1 et le diviseur r (1 — X -+- u) pour X — [A> 1, la dififérence

ne diffère de 0 que pour X — [J- = 0, c'est à dire pour X = tx; donc, dans la somme qui représente la valeur de A'^ 9^ (x), pour rr = 1 , il ne reste qu'un seul terme, correspondant à X = tx et dans ce terme la différence

d'après la formule que nous venons de trouver, en vertu le l'égalité X=: ix., se réduit à r(fj. -♦- 1). D'après cela, en vertu de (7), pour x=l, il résulte

A^^ n-i — r .^^xTin-*-l)T{m-lJ.-l)V{n-^:J.^l) [\ YnU; L ^J r(;j.-»-l)r(n — iJn-l)r(m — w — 1)'

A'^jr(l)V/ l^^^(m-.a-l)^(n-^^x-4-l)F,^

Le diviseur F {n — [J--t- 1) se réduisant à 00 pour

tous les éléments de la somme de n = 0 h n = i^ se réduisent à zéro, et par suite on pourra prendre pour sa limite inférieure n = [x, en vertu de quoi, la formule déduite s'écrira comme il suit:

l\ -^ y"-) V ^^ ',^r(;j.-Hl)r(m — l)r(n — !Ji-*-l)*

§ 7. Dans la formule qui exprime la valeur de la différence

l'expression

, ^yj. r(m-[x-l)r(n-f- K -H 1)

r (|JL -*- 1) r (m — 1) r (n — M. -*- 1)

se réduit à 1 pour

ce qui correspond au cas où A^^ jP (1) se réduit à F(l); par suite, la valeur de F (1) sera donnée par la formule

Passant à la recherche des différences A 2^(1), A^ F {!), . . , nous représenterons pour abréger l'expression

/ , Nix r(TO — !J^-i)r(n-4-ii.-i-i)

*^ ^ r ([JL -+- 1) r (m — 1) r (n — p^ -+- 1) par

(fi., n);

d'après cela la formule que nous avons trouvée pour l'évaluation de A^ F(l) prendra la forme

Appliquant l'égalité

r (?n — jj. — 1) r (n -^- IX -t- 1)

r (m — 1) r ({A -t- 1) r (n — pu- 1) ' à la détermination du rapport

(m- -*- 1, n) r(tx-4-l) r (m — [A — 2) F (n -t- {x -t- 2) r(n — jx-el)

(îJi, n) "r (tJH- 2) r (m — ix — 1) r (n -+- p. -♦- Ij r (n — {x) '

ce qui se réduit, à cause des égalités

r(fi.-i-2)=(p.-*-i) r(p.-f-i), r(m— IX— i)=(w— (ji-2)r(w— |x— 2), r(w-f-p.-H2) = (w-H{A-*-i) r(w-i-(i.-Hi), ^(ï^— |jn-i) = (w— fx) r(w— [x),

à ce qui suit

(pi -4- 1 , w) (M-4-iJL-4-l) (n — ix) n(n-*-\)—\x{ix-^l)^

(tx, M) — (pi -+- 1) (m - pi - 2) (j^^-i)(^p,2)'

d'où il résulte

/ t \ n(n-^-\) — [j. (pi -♦- 1) / s

Cette relation entre les quantités

y joint l'égalité remarquée ci-dessus

donne le moyen de calculer facilement toutes les valeurs du facteur ({jl, w) dans la formule

En vertu de ce qui précède nous concluons que les quantités

F{11 AF{1), A'F{1), A^'Fil),

dans le cas, où la série (1) est arrêtée au {l-t- l)-me terme, se trouveront à l'aide des formules:

Ai^(l)=:(l,l)F,-i-(l,2)F,-f-(l,3)F3--....-4-(l,/)F,,

les quantités

étant données par les formules

S ^x—\y n ^m—n—x—i, n '^^ fi^' 7-, / ,.n 2W-4-1 1

^„=(-i) -^;r^ czz;;-^ '

r (g-*- fi) "(g + 3-1)... (g -^1)

et les facteurs

se déduisant successivement à l'aide de l'égalité

OÙ l'on pose

§ 8. Pour montrer sur un exemple l'emploi de nos formules, nous allons les appliquer à l'exemple qui dans la Ballistique de N. Majevsky a été calculé d'après nos anciennes formules. Dans cet exemple les valeurs de la variable x et les valeurs correspondantes de la fonction f {x) sont les suivantes:

En calculant d'après ces valeurs de f {x) ses différences de divers ordres, formons la table suivante:

Lf{x)

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