‹ Sur quelques applications des fractions continues algébriquesChapitre 12 sur 44 · L-# "4 ce 4 DER · texte numérisé non relu

L-# "4 ce 4 DER

Ti le Wwr, Pan ol À LP Nc let LR Der PSE nr à, % à CN" JÉS CAN SN VA GRR SE I d'LEe ar RG EN CRE te da ET et ee SÉE PAS E et ŒRE CRT SNS. HE

À SL Tes LP LE: OU 2 CRE OR OX - EE ARCS Le ne Le M" ‘ s: À

D RSS + ps + # 195.2 RECRUE A : *

[O9 désignant le résultat de x + 1 intégrations par rapport aux

variables æ,, 4,,... &,,., entre les limites a et b;

RES JT ,— Î A3" Il f(x) dx.

Toutes les intégrales que nous aurons à considérer étant prises entre les mêmes limites, nous nous dispensons d’écrire ces limites.

Nous allons chercher la formule de réduction de l'intégrale multiple

Rat ea |

J,,(u,v), é’est à dire la liaison entre J,,(w,v) et J,(w, v); cette

formule nous donnera la série cherchée avec le terme complémentaire.

En développant les déterminants A, ,(u), A,.(v) suivant les

éléments de la première ligne, nous aurons

À,.(u)—=4,9,.(&)+À, D, , (de) +...+A (x

n+]1 Pat rt

RAC bip en ED, D, ()+...+B

nr Pare LU

ny)

où À,, B, désignent les déterminants mineurs indépendants de ,. Donc

A,,(u)A,,(v)— > Pn—1 (4) LB D. Pn—1 Ce) Pn—1 (r) 45Bz

où la première somme est étendue sur toutes les valeurs de à

i—1,2,3,...(n+1) et la seconde sur toutes les combinaisons des valeurs

if) 2 8e (ml) k— 1, 2,3,...(m+ 1)

à l’exception des combinaisons dans lesquelles 4—%; le nombre de termes de la première somme est # + 1, celui de la seconde est min+-1); tous les termes de chacune des sommes s’obtiennent d’un

seul par la permutation des lettres æ,, 4,,... 4%,,..

rio

Multipliant par É | =

n+1 we

[rec

et intégrant (n-1) fois, l’égalité ne ie d'aprés ce qui est exposé ci-dessus

Sval n+1

Ju, 0) = (n + NE @,)4, B, [| f() dx, e (5)

(n+-1) ee

| + n(n + 1) | P,(%)p, (%) Ai Ba Il f(x) dx, | L L

Por (&:) ? PEUR (&), 2 Ph 0 (æ N+H+-1 )

0 0 0 ee 0 0 0 0 4 © ee €

1— P,(&),. (mm) -. ©, Eee, Po: Po: Po Uo ; Us; Una

B, s'obtient de À, en y remplaçant w par v,

Pa) Pn (T3): te Pa (Un+1)

0 0 000 0 0 0 ee 0 ee €

De re : (&), P1 (Gs), note Pi (Gi) Do) Do» ER Po Vis Vs set Dr

Le premier terme du second membre de la formule (5) se réduit

évidemment à (n)

(n + fs, (0) f(x) dx |a,.00 À, ,(v) Il f(x,) dx, « L

— (n +- fe. (x) (&) da. J,,(w, v).

ÉTAT Er

Quand au second, on peut évidemment l'écrire sous la forme

— 5 \ k Lise n+-1

ne D]{fe, GB, f) du fe, Gp Art) dn) TT r@pdr, : 8

Observant que

Pre (ts), Dh a). , PAS (pese )

0 00 0 0 0 0 e ee 0 0 0 ee à e 0 ee © ©

A=(—1)" "# |+o(x,) - PL); D, (M) .."0 (x es :

Po» Phare Po D, (T3)) RE at pets) RER ee P1 (Us) c.. P(2,,) Dis Po

o(x) et o(x) étant des fonctions UNE de dégré nr — 2 par rapport à æÆ, et que

| Pn 1(2) f (22) © dx, = 0 Je.) f(&)o(x,) dx. = 0,

on | voit que le second terme du second membre de la formule (3) se réduit à

— N (N + Du op, (2) f(x) dx Je op, .(&)f(&)dr.J,..

Donc la formule (5) prend la forme

De D Que) | ee

—nn+l)7,., + f(œ)w Pr (x) dx fr (@)vp,.(x)dx

ou

Th (u, v) ar DRE n(n+1) Juno. [f(&) pn—1 (&) d

no (to) JS (ou on (0 de. [ (0) 0 On à (2) de RATE J @?n—1 (e)f (0) de

on t6)

En faisant ici une supposition particulière sur les fonctions w et v, Savoir RL

u—=v—p, (2) et observant que | A (pu Jo (die 6) 0

AO A de Our Pen nous aurons Je, —="nJ,%, [r,.0 f(x) dx et la formule (6) prend la forme

Jn—1 (#4; v) En Jn—2 (4, v) F4 [7 (@) U Pn—1 de. | f(x) 0 Pn—1 dX (1) (n 4-1) Jp; n Jn—2 [f() P?n—1 d% AP

En posant ici successivement n égal à

2, 3,...n 4 et observant que

Jo, 0) 25 [fe 3) (vo 01)f (ar) (2) de ds I AT [f(&) dx

u f(æ) de. [of (x) dx | = [uv ro ar — etes Lt

DANONE

on obtient définitivement la formule

NT LU Om (of (a) de. [ 0 @m x (@).F (a à DANONE RUES LEROMIS EARE ERIC LS ] 4 2 J9%m = (e) (a) de

ce qui est précisement la formule de M. Tehébicheff, avec le terme complémentaire

Cette expression du terme complémentaire peut être simplifiée, en

faisant usage des propriétés connues des déterminants.

En désignant par À, le coefficient de 2° dans l'expression de o,(#), nous pouvons évidemment représenter ©, (x) sous la forme

pt) = 4,2 +p9, (+, +... +p,

Pos Pas ++ P,, étant des constantes; on pourra donc, en vertu d’une Ans connue des déterminants, remplacer les éléments de la première ligne

Pn—1(); Pro): + + Pr: En) dans les déterminants A, .(u), A,.(v), A,. par les quantités DRE MORT Re: ARE PER et en général la ligne

®z (x), D (ta) CRTC D CES) À, ER “re ie A; T

k ne

par la ligne

Aprés cette transformation l'expression de À, devient

re +1 [Dr ) Ds (0) LP des D RE A ee (11)

HA (x)

Qu 2) [ Dan TL (ad dé

où

1 TRE ET ES | ; Bi Da ++ Tous ; D, ,(u)— Rs node ttes dl re Pet LATE CRT Se ie, RE TR EST LA ‘ lors Te. | die PRES Une : D, ,— RTS Fe DE œ He RS. ie ur: ñ

(ir (D

3, Les propriétés du terme complémentaire À, découlent trés simplement de la formule suivante, concernant le déterminant

D (u) == DE (Q.,(x))

(Gé) D es 00) |

c’est à dire

n+1 : < ) Q, (n) (£) DT se. 0e. 110 0e ve 0e 6. oeuvre; e Le =). (0) sx F Le AS DAT Dre | | | | Se

& étant un nombre, situé entre les mêmes limites, entre lesquelles se

trouvent les ee Lo dirs peter | cs : Ë

FL LT JE SÉGNERS ineant Se PRE Et nd ANSE ons

— 4] — À Pour démontrer cette formule, observons qu’elle est vraie pour nt car | Il D, (Q, (x)) — —Q, (,)—Q, (2,)=(%—%) 0,6).

Il suffit donc, pour établir la généralité de la formule (12), de montrer, qu'étant supposée vraie pour une certaine valeur de », elle le sera aussi pour la valeur de x augmentée d’une unité. En partant de cette remarque, transformons D, .(Q.(x)) de la manière suivante

1, Bees 1 S La: as RS DE (Q, (x)) = : nos sers RU por 7. (n— 1) Q, (x), Q, (&),...Q (és) Ly— À, BL, L, —% | LL, Dr, - AU 1 Lu Ee ER a A ï Ut LS a"

Q, (2) — Q (a), Q (es) — Q (er)... (r,,,) — Q(m) Divisant les éléments de la première colonne par 4, — x,, de la

deuxième par %3 —#,, etc., On aura

(Lo— L3) (ta — D). + (Enr di)

fe . 1 DE D. Re mi se 2 Es:

OR DE PU EN ne 7 PORT PDO Te DE POSER MIS» 7 PRES O, (x) — Q, (x) O, (Gn-#1) — Q: (@)

ESC * ei . L] + LA Lo— Ty En+41— Li

DD a

ou, désignant

Q, (x) — Q, (æ;) LEA (1 (x) . T—%

et simplifiant le déterminant précédent, à l’aide d’une propriété con- |

nue, on obtient | Dy—1 (0 (x)

(to &3) (t3— Lo). . (Ap-r1— da)

— css ss ses = D,, (®(x)).

Dr), B(),...B(x,,,)

Supposant maintenant la formule (12) vraie pour le déterminant

D,,(d(x)), on aura / | (n—1)

aus (Q (x)) ns ee d) (X3— %) cs (CR %,) a * (13)

6, étant un nombre situé entre les mêmes limites, entre lesquelles se trouvent les nombres æ,, %3,... æ

n4+-1° Or,=ayant Q — Q a Da) = OO 2 fo, (à — 0 (2,)] (& —2) on aura

DD ()= (an) QG) (1) (22) QT? (x)+.

+ (— D" 1.2...(n— 1) (6 —2) *(Q(x) — Q (mi) =

Q (0 (en) D (a) — = APN —D (a)

(ti— 2)"

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