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ELIMINATION DES CONSTANTES. FAMILLES QUELCONQUES DE FONCTIONS
courbes, donne évidemment^ + y' = o, relation d’où la con-
dx dy J
stante c a disparu, mais où figure, outre x et y, la dérivée y'. Cette
relation s’appelle l’équation différentielle de la famille donnée de
fonctions ou de courbes ; elle détermine, en fonction des coordonnées
x, y de chaque point du plan, la pente y' qu’y présente celle des
courbes de la famille qui y passe; et elle exprime ainsi une propriété
commune à toutes les fonctions y données, car, en éliminant c, on a
fait disparaître ce qui distinguait ces fonctions les unes des autres.
Nous verrons dans le Calcul intégral que l’équation de la famille,
prise soit sous la forme o(x, y) = c, soit sous toute autre et notam
ment sous une forme explicite en y, comme y = f(x, c), s’appelle Vin
tégrale générale de l’équation différentielle.
Par exemple, l’équation différentielle y' = a.y caractérise la famille
de fonctions dont la formule est y — ce** ; car, si l’on conçoit pour un
instant que, dans celle-ci, c désigne non pas une constante, mais une
fonction quelconque de x, en sorte que le produit ce rj - x puisse expri
mer lui-même telle fonction de x que l’on voudra, la dérivée y' de ce
produit sera évidemment c'e* x -h a ce* 00 , et il viendra bien, comme
condition pour qu’elle se réduise à a y ou à occe* x , c' — o, c’est-à-dire
cr=const. Effectivement, l’équation y — ce ax avec c constant, mise
sous la forme ye~ ax = c, donne de suite, en supprimant, après diffé
rentiation, le facteur commun e~ ax (différent de zéro), y'—ay=:o.
Ainsi, la différentiation suffit pour éliminer une constante c, quand
l’équation d’où l’on part est résolue par rapport à cette constante, ou,
du moins, quand c s’y trouve séparé de x et de y, c’est-à-dire quand les
termes où c figure ne contiennent ni x ni y. Il n’en est plus tout à fait
de même dans le cas contraire où l’équation proposée a la forme
F(x, y, c) = o et où c entre dans la relation
c/F
d F
dx dy
y
Mais
la différentiation, en fournissant cette dernière relation, donne encore
la possibilité d’obtenir, entre x, y et y', l’équation différentielle delà
famille; car il suffira, pour l’avoir, qu’on sache éliminer c, en tirant,
par exemple, sa valeur de la proposée F(fc, y, c) = o pour la substi
tuer dans
dF
dx
d F .
+ dy y
o.
Il est bon d’observer que l’équation différentielle existe, même quand
la famille des fonctions y n’est pas exprimable algébriquement ou
analytiquement et, par suite, ne comporte pas les sortes d’élimination
qu’enseigne l’Algèbre. Cette famille pourrait n’être définie que d’une
manière empirique, comme on se représente, par exemple, l’ensemble