Théorème. Dans Umieprogresiionpar quotient, le produit
de deux termes également distants des extrêmes est constant et égal au produit des extrêmes.
Soit, en erfet, la progression limitée :
^aïoiciaimmm.* m fiHi
le second terme 6 est égal à ag, et l'avant-dernier fe est égal à-;
donc leur produit 6ft=aZ. En général, le terme x^ qui en a p avant lui, est égal à 9'; et le terme y, qui en a p après lui, est
égal à -; ; donc le produit xy=aL
546. Produit des termes d'une progression. Désignons par P le produit des termes d*une progression, qui commence par a, qui unit par I, et dont n est le nombre des termes. Nous avons :
l?z=abcd ikl.
On n*altëre pas ce produit en renversant l'ordre des facteurs,
et en écrivant :
P=//a dcha.
Si Ton multiplie ces deux produits égaux Tun par Tautre, en groupant deux par deux les facteurs de même rang, il vient :
P* = (al) (bk) (ci) (ic) (kb) {la).
Or tous les produits renfermés entre parenthèses sont égaux (348) à al. D'ailleurs leur nombre est celui des termes de la progression ; donc :
d*où l'on tire :
V=zs/{al)\ [6]
Ainsi, h produit des termes d'une progression est égal à la racine carrée d'une puissance du produit des extrêmes^ dont V exposant est le nombre des termes.
547. Somme des termes d'une progression par quotient. Désignons par S la somme des termes de la progression précédente ; de sorte que Ton a :
Si Ton multiplie les deux membres de cette égalité par q^ on obtient :
Sg=a?+6?-fcg+dg+ ^iq-\.kq+lq.
Mais, par hypothèse» aq=^bybq=Cf cq=d^....yiq=zkykq=li donc Fégalité précédente devient :
Sg=6+c+d+ +*+/+/9.
Si Ton suppose 9> 1, et qu'on retranche S de S9, on a évidemment, en supprimant les termes qui se détruisent :
S^— S = lg — a, ou S{q — l) = /g— a; d'où S = îî=^. [7]
Ainsi, la somme des termes d'une progression croissante par qt^otient se fonnej en multipliant le dernier terme par la raison^ en retranchant du produit le premier terme, et en divisant la différence par Fexcès de la raison sur runité.
Si l'on suppose g < 1, on ne peut plus retrancher S de Sg; on retranche alors Sq de S, et l'on a :
S— S(7=a— ^, ou S(l— (/)=a— ^g;
««•où ' S = ^l [8]
. Ainsi, la somme des termes d*une progression décroissante se forme j en retranchant du premier terme le produit du dernier par la raison, et en divisant la différence par V excès de Vunité sur la raison.
Hais les conventions faites sur les nombres négatifs rendent cette seconde forme équivalente à la première.
Remarque. Si Ton ne connaissait que le premier terme a, la raison g, et le nombre n des termes, il faudrait, pour faire usage des formules précédentes, commencer par calculer le dernier terme l à Taide de la formule [2]. En substituant sa valeur dans les formules [7] et [8], on a :
l«] 8 = 22;^. et S=«-^-. [101.