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ÉQUATIONS LIN. D’ORDRE SUPÉRIEUR : LEUR RÉDUCT. AU PREMIER ORDRE. 2l3
±-y' =
dx J
—y"=o, . .., sont des équations linéaires, sans se
conds membres et à coefficients constants. Donc, si le système proposé
était linéaire, il ne cesse pas de l’être en devenant du premier ordre ;
et il se trouve même soit sans seconds membres, soit à coefficients
constants, quand le proposé l’est déjà. Ainsi toutes les réflexions et
théories précédentes s’étendent d’elles-mêmes aux équations linéaires
d’un ordre quelconque.
Considérons, par exemple, l’équation unique, et du n ,ème ordre
en y,
04)
y
(n).
Xy(n-i) _f_ By (,z ~ 2) -t- ... 4- Ly — F (a?),
où les coefficients A, B, . . ., L désignent, comme le second membre
F(.r), des fonctions données de la variable indépendante x. Elle
équivaudra au système linéaire de n équations du premier ordre, à n
fonctions inconnues y, y’, y", .. ., y (ft — J ),
■y =o,
dv'
7Z~r = °’
c ly(ri-2)
(i5)
dx
■y
c«—1)
dy^ l ~
dx
\y(n—l) J} yUl~2) _
L y
Il en résulte notamment que, si l'on pose d’abord F(.a?) — o, l’ex
pression générale de y, d’où des différentiations immédiates déduiront
celles de y', y", y"', ..., y {n ~‘ i \ sera de la forme
(16)
y = ciji + c 2 j 2 + .
c n y n [cpiand F(a?) = o].
Mais il faudra, pour cela, que les n intégrales particulières y u
y 2 , . . ., y n de l’équation (i4) prise sans second membre soient dis
tinctes, c’est-à-dire telles, que le système de n relations du premier
degré en c 1} c 2 , ..., c n formé par l’équation (i6) et ses n — i pre
mières dérivées puisse être résolu par rapport aux constantes arbi
traires c 1} c 2 , . .., c n ou donner les intégrales normales, et permettre,
par conséquent, de choisir c¡, c 2 , . . ., c n de manière à rendre arbi
traires, pour x — Xq, les valeurs (initiales), y 0 , y 0 , y" 0 ,
de la fonction y et de ses n — i premières dérivées.
A l’inverse, si l’on donne non plus une équation linéaire (i4), mais
un système quelconque d’équations linéaires, qui, réduit au premier
ordre, pourra être supposé le système (i) considéré déjà [p. 200], on
en déduira facilement pour chaque fonction inconnue, y par exemple,
une équation linéaire d’ordre n. Et celle-ci se trouvera soit dépourvue
J.