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DE LEUR ROLE EN PHILOSOPHIE NATURELLE. iay
360. — Équation différentielle du premier ordre : existence de l’intégrale
générale et possibilité d’intégrales ou solutions singulières.
Bornons-nous, dans cette Leçon, à l’équation du premier ordre et
supposons-Ia même, d’abord, explicite, c’est-à-dire de la forme
(O y' = f{*,y) ou dy—f{x,y)dx = o,
/étant une fonction connue des deux variables x et y. Pour fixer les
idées, nous regarderons la variable indépendante x comme une ab
scisse, et sa fonction j comme l’ordonnée correspondante d’une courbe
plane.
Dans le cas le plus simple, une telle équation différentielle se ré
duit à y'—f{x), ou à dy = f(x) dx ; elle signifie que y, ayant pour
dérivée f{x), est la fonction primitive indéfinie ff{x) dx. Et une
discussion faite, pour ce cas, dès le début du Calcul intégral (p. 3),
nous a montré qu’une pareille équation détermine seulement, à chaque
instant ou pour chaque valeur de x, la direction de la courbe cher
chée, en sorte qu’elle permet d’obtenir la fonction y, de proche en
proche, après qu’on s’est donné arbitrairement une première or
donnée y 0 , dite valeur initiale de y et correspondant à l’abscisse x 0
choisie comme valeur initiale de la variable. Or il en sera évidem
ment de même dans le cas de l’équation plus générale (i) : car celle-
ci détermine encore uniquement, pour chaque point {x, y) du plan,
la pente y 1 qu’y a la ligne cherchée, si elle y passe; et elle permet
ainsi à un point mobile (x,y), quelle qu’ait été sa situation initiale
(x 0 ,y 0 ), de décrire, en prenant sans cesse (sur une longueur infini
ment petite) la direction indiquée, une courbe partout conforme à
l’équation (i), avec des abscisses x s’éloignant peu à peu, sans limite,
de l’abscisse primitive x 0 , tant du moins que le point mobile (x, y)
¡■este dans les régions du plan où la valeurf{x,y) dey' ne devient
ni infinie, ni imaginaire. Seulement, la pente y' du chemin suivi dé
pend maintenant de y, et non plus uniquement de l’abscisse x. Par
suite, les diverses courbes correspondant, pour x = x 0 , à diverses
ordonnées initiales y 0 , n’auront plus les mômes directions, pour
chaque valeur de x, et représenteront des fonctions y différant entre
elles tout autrement que par une constante arbitraire.
Donc, quelle que soit l’équation différentielle (i), il existe toujours
une fonction y, de x, qui la vérifie et qui, de plus, pour x — x 0 , peut
recevoir telle valeur, y 0 , que l’on veut, du moins entre les limites où
l’expression f{x, y) de y' est réelle et finie. Si l’on désigne par F une
certaine fonction de deux variables, celte quantité y pourra s’écrire
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