Soit en premier lieu comme dans le n° 43, l'équation
f(xfy)=zO,
dans laquelle x est la variable indépendante et y une fonction de x donnée implicitement par cette équation. La question consiste à trouver, sans résoudre l'équation , les expres-
dy d*y d*y sions des coefficients différentiels -t-,t-t>t"t> etc. , de la
dx dx% dx*7 '
fonction y. On a déjà vu dans le numéro cité, que Ton avait,
par une différentiation , l'équation différentielle du premier
ordre
dx + dydx~^ Û0U dx~ df'
dy
Si l'on différentie une seconde fois , en se rappelant que
les fonctions -j->-r- contiennent les deux variables x, y, et
que y doit être regardée comme fonction de x , on trouvera l'équation différentielle du second ordre
dy dx*
,a 41 4l±41(4MWdf *»„
+ 1dxdy dx + dy*\dx) + dy d**-0'
d'où l'on tire, après avoir mis pour -^- la valeur précédente,
éafi ~
dx*\dtf} à
dxdy dx dy
tffjdfy
dtf\dx)
Celte expression s'obtiendrait également en \\ ifférenl iant la
valeur de — .
dx
On continuera de la même manière pour former les coefficients différentiels des ordres supérieurs au second.
73. Les mêmes notions conviennent aux cas où il y aurait un plus grand nombre de variables et d'équations proposées. Tout se réduit à appliquer le procédé de la différentiation , afin de former des équations différentielles d'un ordre déplus m plus élevé , et dont on pourra toujours déduire les expressions des coefficients différentiels des fonctions qui ne sont données que d'une manière implicite. Nous considérerons le cas le plus simple après le précédent. Soient les deux équations
dans lesquelles x est la variable indépendante f y et z deux fonctions de cette variable déterminées par ces équations. En les dîfférentiant une première fois, il viendra
df di dF
df dy df &
dp tir dz dx *
dF dp dF dz dx* dy dx* dz â*~Vi
équations du premier ordre , d'où Ton déduira par Vélimi-
nation
df dF dF df
dF df df dF
dy
dx dz dx dz
dz
dx dy dx dy
dx
df dF dF df
df dF dF df
dy dz dy dz
dy dz dy dz
En différentiant les équations précédentes, on trquvera ensuite
*L + * *L Êl+»*L * + *L(Èt\\%*L «M*?* dx***dxdy dx* dxdz dx * dy*\dx) *ddydz dx dx*
, *l(dz\\ V*y , rff^f 0 "!" dz*\dx) * dy dx%* dz dx%" *
«PF 2^*F dy + 2-*L *** , ^F/dyy 2 d?F dy dz >' dxdy dx dxdz dx dy*\dxj dydz dx dx
dx
dz'
/<teV , <*F d'y dF <Pz \dx) * dy dx'* dz dx*~~ '
équations du second ordre , dont on tirera les expressions
. d'y ±d'x v . . dy . dx%
de j-îj et j-5, après avoir substitué pour -p et — les valeurs
précédentes.
Ces mêmes expressions de -p^ et -r-r peuvent également
ayr axr
être obtenues en différentiant immédiatement les valeurs précédentes de ? et t-.
En continuant de la même manière, on obtiendrait les coefficients différentiels des ordres supérieurs des fonctions y et*.