INDIFFÉRENCE DE L’ORDRE DES DIFFÉRENTIATIONS.
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l’emploi d’un exposant symbolique égal au nombre des cl successifs
du numérateur,
d\f
dw dv du
54. — Interversion de l’ordre des différentiations partielles.
Mais il n’est môme pas nécessaire d’observer dans quel ordre se
suivent les différentielles du, dv, dw au dénominateur; car une déri
vée partielle quelconque garde la même valeur, quand on change
à volonté l’ordre dans lequel se font les différentiations qui s'y
trouvent indiquées par rapport aux diverses variables.
Démontrons d’abord ce théorème pour le cas de deux, différentia
tions, en prouvant qu’on aura, par exemple,
d- f( u, v) _ d\f( u, v)
dvdu dudv
Il suffit évidemment de faire voir que Aç, A U f{u, v) = A„ A v f{u, v);
c/ 2 f cl 2 f
car il en résultera d v d a f — d u d v f q t, par suite, ^ ^ = yyfyy sans
qu’on ait même besoin de négliger, dans ces deux rapports limites,
aucune quantité évanouissante. Effectivement, A n f désignant l’accrois
sement f\u -+- A u, v) —f{ u, v), sa différence par rapport à v, excédent
de la nouvelle valeur/(w -f- A u, v + Ap) — /(«, v + Ap), obtenue en y
faisant croître v de Ap, sur la valeur première f{u A u, v) — ffu, v),
a pour expression développée
f(u -+- A u, v -t- Ap) —f{u, v -+- Ap) —f(u -t- A u, v) -+- f( u, p);
et il est clair que si, au contraire, on faisait croître v d’abord, puis u,
de manière à évaluer v f{u, v), on aurait, par raison de symétrie,
l’expression équivalente
/'( u A u, v -+- Ap) — f(u-A u, p) — /( u, p + Ap) -p /( u, v).
On peut donc intervertir l’ordre de deux différentiations consécu
tives. Or il est aisé de passer de ce cas à celui d’un nombre quel
conque de différentiations. Considérons, par exemple, la dérivée
3 j-
dw dv Jfi ’ c l 11 * s ^o n ^ e c l ue l’ on différentiel' f par rapport à u,
puis le résultat par rapport à v et le nouveau résultat par rapport à w.
Démontrons que la différentiation en u peut se faire, non plus la pre
mière, mais la seconde ou la troisième. En effet, l’expression -, ¡-,
1 dv du
dont on doit prendre finalement la dérivée par rapport à w, ne chan-