LIGNES DE NIVEAU ET LIGNES DE PENTE D’UNE SURFACE. 22()*
manière aussi générale qu’au lieu des intersections successives d’une
famille de courbes planes : car on a reconnu (p. 209*) que deux sur
faces en contact peuvent aussi bien, au point commun, présenter
une double intersection que ne pas se couper du tout; d’où il suit
que, très souvent, la surface, dite enveloppe, tangente à toutes celles
d’une même famille, les croise (môme quand ce sont de simples
plans) et, par conséquent, ne sert pas de limite à l’espace qu’elles
occupent.
180*. — Lignes de niveau et lignes de pente ; leur forme dans le voisinage
d’un fond, d’un sommet, ou d’un col ordinaires.
Dans l’étude qui vient d’être rappelée ( ! ), relative à la fonction de
point z —f {x, y) exprimant l’ordonnée verticale s d’une surface,
mais que nous concevions en même temps réalisée d’une manière ma
térielle sur le plan horizontal des oc, y, nous avons encore appris à
connaître les lignes de niveau f{x, y) = const. de la surface, égales
et parallèles à leur projection horizontale, et ses lignes de plus grande
pente, qui coupent celles de niveau à angle droit tant dans l’espace
qu’en projection sur le plan des ocy, et qui, en chaque point, ont pour
pente la pente même tangy de la surface; d’où dérive le nom de
lignes de pente de la surface, qu’on leur donne aussi.
Quand on se borne aux projections horizontales de ces diverses
courbes, y y devient fonction de oc, et le coefficient angulaire y 1 , pour
celle de niveau passant par un point quelconque (x, y) du plan des
ocy, se déduit de l’équation f{x, y) — const. diiFérentiée, c’est-à-dire
de p~\~rjy'—o : il vaut, en conséquence, — Par suite, le coeffi
cient angulaire analogue, au même point {oc, y), pour la ligne de pente
perpendiculaire, sera, comme on sait ( 2 ), l’inverse changé de
signe, c’est-à-dire Les lignes de pente auront donc pour équation
différentielle, entre oc, y, dx et dy, ou en projection sur le plan
des xy,
( 26) ~ = - , c’est-à-dire q dx —p dy — o.
dx p
On conçoit que celle équation, faisant connaître de proche en proche
la direction prise par les lignes de plus grande pente, les détermine
(’) Voir le numéro précédent, 179, au Fascicule I, p. 25g.
( 3 ) Ou comme on le voit par la note de la p. 199, Fascicule I.