Si, dans l'équation du degré p
x^ -+- mx'~x -+- nx*~2 ■+- px?-~3 + ...:= o,
dont les racines sont x', x", x"' ',..., xw, on suppose qu'il y ait une relation connue entre quelques-unes de ces racines, comme entre celles-ci x', x", x'",..., x{>), X étant plus petit que p.; il est d'abord clair que cette relation pourra toujours s'exprimer par une équation dont le premier membre sera une fonction algébrique de x', x", x'",..., x{l); de sorte qu'on connaîtra par ce moyen la valeur d'une fonction telle que
Or:
i° Si l'équation dont nous parlons est telle, qu'elle n'ait lieu qu'entre les racines x', x", x'",..., x{l), et même d'une seule manière, en sorte qu'elle cesse d'être vraie si l'on fait une permutation quelconque entre ces racines, alors on pourra, généralement parlant , déterminer la valeur de chacune des racines x' , x", x'",..., x{l) en particulier sans la résolution d'aucune équation, de sorte que dans ce cas ces racines seront nécessairement toutes commensurables ( 104).
2° Si l'équation qui renferme la relation donnée entre les racines x', x", x'",..., a?()) n'a lieu à la vérité qu'entre ces racines, mais qu'elle sub-
siste cependant en y changeant, par exemple, x1 en x", alors on verra par le numéro cité que les deux racines x', x" dépendront nécessairement d'une équation du second degré, telle que
x- — ax :+- b = o,
dont les coefficients a et b seront commensurables.
3° De même, si l'équation en question est telle, qu'elle soit vraie aussi lorsqu'on y change x' en x" et en x'", les trois racines x', x", x'" dépendront alors d'une équation du troisième degré, telle que
où les coefficients a, b, c seront commensurables, et ainsi de suite.
4° Si l'équation qui n'a lieu que d'une seule manière entre les racines x , x", x'",..., xll!, comme dans le premier cas, a lieu aussi en même temps entre les racines x{l+,), x{l+'i}, x(l+3} , . . . , a?(2)), alors, comme la fonction /[(a/) {x") (x'") ... (x(l])] demeure la même en y changeant x' en xll+,}, x" en xil+2),..., il est clair que les racines x', xll+,} dépendront d'une équation du second degré, comme
X2 — XX -t- p = o,
où ci et j3 seront commensurables; et il en sera de même des racines x", x{l+2), des racines x'", x{X+3>, et ainsi des autres.
De même, si l'équation a lieu également entre les racines a?', x", x1",..., x(l), entre les racines xll+i), x^^, a?(>'+3),..., xi2l) et entre les racines ;r(2).+t)j x{2l+2), x{2l+3),...,x{3>'), alors les racines x', x{l+,}, w{2l+,) dépendront d'une équation du troisième degré, telle que
x3 — ax2 + fix — y = o,
où ex, p, 7 seront commensurables; et il en sera de même des racines x", r(>,+2)> a3(2)-i-2)( c|es racines x"[, x{l+3), xi2l+3), et ainsi de suite.
5° Mais si l'équation qui, comme dans le deuxième cas, a lieu de deux manières différentes entre les racines x', x", x'",..., a?!>), avait lieu de
même entre les racines x{l+i}, xll+2}, a?''^3',..., x(2l), alors on aurait pareillement pour les racines x', x" l'équation du second degré
et de même pour les racines x{l+t), xc'-+2} l'équation du second degré
où les coefficients analogues a', a" seraient racines d'une autre équation du second degré, telle que
a2 — aa -+- (3 = o,
y. et /3 étant commensurables; et il en serait de même des coefficients b' et b".
Et, si la même équation avait lieu aussi parmi les racines xl2l+,), xi2'^2), xi2l+3},..., x(3''}, alors on aurait pour les racines x', x" l'équation
x- — a'x + i'=o, pour les racines #()+,), x{l+2) l'équation
x- — a'x ■+■ b" = o, et pour les racines x(2l+>), x{2l+2) l'équation
où les coefficients à , a", a!" seraient eux-mêmes racines de l'équation
a2 — ad2 -+- (3« — y = o,
«, ]3, y étant commensurables; et il en serait de même des coefficients b', b", b'".
Et ainsi de suite.
6° On fera le même raisonnement sur le troisième cas, où l'on suppose que la même équation ait lieu entre les racines x', x", x'",..., x'l) en y changeant x' en x", en x'"; car, si cette équation subsiste également entre les racines x(l+,), x(l+2>, a?()'~h3,,..., x^, alors les racines x', x", x'"
dépendront de l'équation du troisième degré
x3 — a! x2 + b'x — c' = o, et les racines a?(>+,), x{1+2), x{l+3} de l'équation analogue
x3 — a"x2 -t- b"x — c" = o, où les coefficients a! et a" seront donnés par l'équation du second degré
a1 — oc a -+- (3 = o,
a et ]3 étant rationnels; et il en sera ainsi des coefficients b', b" et c', c". Par la même raison, si l'équation dont il s'agit subsistait aussi entre les racines x{2l+,), x(2l+2), x(2l+3),..., x(3l}, on aurait de plus pour les trois racines xlil+l}, xi2l+i}, x{2l+3} l'équation
et les coefficients a', a", à" seraient dans ce cas les racines de l'équation du troisième degré
a3 — aa2 -t- [3a — y = o,
a, j3, y étant rationnels; il en serait de même des coefficients b', b", b'" et c', c", c'".
On voit assez par là les conséquences analogues que l'on peut tirer pour les autres cas; on doit seulement se souvenir que ces conclusions peuvent souffrir quelques exceptions dans les cas particuliers des racines égales (104).
112. Pour éclaircir ce que nous venons de dire par quelques exemples, considérons d'abord les équations qu'on appelle réciproques, et qui sont telles, que les coefficients des termes équidistants des extrêmes sont égaux, de cette manière
X* -t- mx*~ ' H- nx'1--2 + ....+ nx2 + mx ■+■ i = o ; il est visible, par la forme de cette équation, qu'elle demeure la même
en y mettant - à la place de x; d'où il s'ensuit que si x' en est une racine, — en sera une aussi, de sorte qu'on aura x'x"=i, c'est-à-dire
x'x"— 1 = 0; par la même raison on aura x'"x™— i = o, xvxn— 1 = 0, — On a donc, dans ce cas, une équation entre les racines x', x", qui subsiste aussi en changeant x' en x", et qui a lieu de même entre les racines x'", x™; entre xv, xn,.... Donc, ces racines seront renfermées deux
à deux dans les équations suivantes, dont le nombre sera — ou >
x2 — a"x + 1 = 0, x- — a'"x -hi = o,
les coefficients a', a", a'",... étant racines d'une même équation du degré ii ou ^"~ i suivant que \j. sera pair ou impair, comme nous l'avons
déjà démontré par une méthode particulière (22). Voyez aussi sur ce sujet, outre les Miscellanea analytica de M. Moivre, le tome Ier des Commentaires de Bologne, et le tome VI des anciens Commentaires de Pétersbourg.
Au reste on peut, par les principes établis ci-dessus, rendre raison
pourquoi la substitution de y = x -t- — que nous avons employée clans le
numéro cité doit conduire à une réduite du degré -^ lorsque \j. est pair. Car il est clair que les valeurs de y, c'est-à-dire les racines de l'équation en y seront