Considérons l'équation
y = ax + b ,
qui appartient à une ligne droite dont la position est déterminée par les valeurs des constantes a et b. La distance de cette ligne à l'origine des coordonnées a pour valeur
-T par conséquent, si Ton élimine b enlre l'équation
précédente et l'équation
(dans laquelle r désigne une constante), l'équation résultante
y = ax + r\a*+i9
appartiendra à toutes les lignes droites qui touchent le cercle dont le rayon est r, et dont le centre est à l'origine de? coordonnées.
Si Ton différencie cette équation , et si Ton élimine la constante a au moyen de l'équation différentielle, il viendra en
d\t écrivant y1 au lieu de -^ , ax
On conclura de tout ce qui a été exposé précédemment que cette équation différentielle a pour intégrale l'équation primitive
i/ = ar + rv«*+i ,
dans laquelle a est la constante arbitraire, et qui représente, aussi bien que l'équation différentielle , le système de toutes les lignes droites tracées à la distance r de l'origine des coordonnées , et de plus qu'elle a pour solution particulière l'équation
qui appartient au cercle touché par toutes ces lignes droites. et qui est le lieu de leurs intersections.
En effet , si l'équation différentielle
y = xy' + r^+l
était proposée, on remarquerait en premier lieu qu'elle tombe dans le cas du n° 407. On trouve immédiatement ,
d'après ce qui a été dit dans ce numéro , y = ax -f r^V+l pour l'intégrale générale. De plus le facteur & + — de-
vient ici x -|-
valeur y' = -
En régalant à zéro on en déduit la
sfr*—œ%
, et cette valeur étant substituée dans
l'équation différentielle proposée, donne y = yr* — x* qui est la solution particulière.
Si , conformément au n° 409, on veut déduire la solution particulière de l'intégrale générale
il faudra éliminer a entre cette équation et sa dérivée prise par rapport à a , qui est
ra
V/ai+î
Le résultat de cette élimination est évidemment le même qui vient d'être obtenu.
Si , d'après le n° 4H , on veut déduire la solution particulière de l'équation différentielle , on deva éliminer y' entre les deux équations
2" AKXtE.
et x + -^*== = o,
ce qui donne encore le même résultat.
D'après le principe énoncé n* 413, il faudrait différencier l'équation proposée
y— xy— rvy"+i = 0 pour en déduire ia valeur de y", ce qui donne
telte équation, dans le cas particulier que nous considérons. ne donne pas une expression générale de y" en x, y et y. parce que la valeur de y" est toujours nulle pour les intégrales particulières, qui représentent ici des lignes droites. Hais die se décompose dans les deux facteurs
y"= 0 et x + — &— = 0 ,
vYM-i
dont l'un appartient à l'intégrale générale et l'autre à la solution particulière.
Enfin si , conformément au n° 412, on résout l'équalkn: différentielle proposée par rapport à y' pour la mettre sous la forme y' + V = 0, on trouvera
9tf , a-y^ry'g'+y'— r*
On voit que cette équation donne en général pour y' dcui valeurs différentes, appartenant aux deux tangentes au cercle qui se croisent dans le point déterminé par les valeurs attribuées à a? et y. Hais ces valeurs de y' deviendront égaies si le radical de l'équation précédente est nul, tfest-à-dire si
x et y satisfont à l'équation
qui donne par conséquent la solution particulière. La condition qui rend égales les deux valeurs de y' est ici évidente : on peut vérifier que cette même condition résulterait égale-
nient de la supposition de -— = - ou -p == ^.
417. L'équation différentielle que l'on vient de considérer est un cas particulier de l'équation
y^ary'+N
du n° 407, dans laquelle N est une fonction quelconque de tf. Il est clair par ce qui précède que l'intégrale générale de cette équation appartient à un système de lignes droites dont les équations se déduisent de la proposée, en y remplaçant y* par une constante arbitraire. De plus toutes ces lignes droites touchent la courbe dont on obtient l'équation en éliminant y' entre les deux équations suivantes
et
, d* A dy'