N. H. A BEL
Algèbre élémentaire. Recherche de la quantité qui satisfait à la fois à deux équations algébriques données
Annales de Mathématiques pures et appliquées, tome 17 (1826-1827), p. 204-213
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204
Je ne pense pas que ce résultat
puisse
être fautif deplus
d’uneseconde.
Si
jamais
l’administration locale relève l’observatoire de ses rui-nes ou m’en procure un nouveau autre part,
je
tâcheraid’y
fairedes observations
plus
utiles à la science.ALGÈBRE ÉLÉMENTAIRE.
Recherche de la quantité qui satisfait à la fois
à deux équations algébriques données ;
Par M. N. H. ABEL. ( Norvégien.)
LORSQU’UNE quantité satisfait,
à lafois,
à deuxéquations algébri-
ques
données ,
ces deuxéquations
ont fin facteur commun du pre- mierdegré.
En supposantqu’elles
n’ont pas d’autre facteur com-mun que
celui-là ,
on peuttoujours ,
comme l’onsait , exprimer
ra-tionnellement l’inconnue en fonction des coefficiens des deux
équa-
tions. On y
parvient
d’ordinaire à l’aide del’élimination ;
maisje
vais faire
voir ,
dans cequi
vasuivre ,
que , dans tous les cason
peut
calculer immédiatement la valeur del’inconnue,
ou,plus généralement
encore , la valeur d’une fonction rationnellequelcon-
que de cette inconnue.
Soient
205
A DEUX
EQUATIONS.
les deux
équations proposées,
lapremière
du m.ième et l’autre du n.ièmedegré.
Désignons
les n racines de(2)
par y, yI, y2 , ... yn-x en les substituant tour-à-tourdans (I),
on aura les n fonctionsSoient
Cela
posé ,
soitf(y)
la fonction rationnelle de y dont on veutdéterminer la
valeur ,
etdésignons
par6(y)
une autre fonction ra-tionnelle
quelconque
de y. On aural’équation identique
Maintenant, ayant ~(y)=o,
on auraet , par
suite ,
où t, /1 , t2 , ...tn-2 , tn-I sont des
quantités quelconques.
En faisant donc d’abord
et ensuite
on obtiendra les deux
équations
par
là , l’équation (5) deviendra
équation qui,
enposant,
pourabréger,
deviendra
et de la
Maintenant,
il est clair que le numératenr et ledénominateur
decette valeur de
f(y)
sont des fonctionsrationnelles
etsymétriques
des racines y, yI, y2 , y3 , ... yn-I ; on peut
donc,
en vertu desA DEUX
EQUATIONS.
207formules connues, les
exprimer
rationnellement par les coefficiens deséquations (i)
et(2).
Il en est donc de même de la fonctionf(y)
La fonction rationnelle
03B8(y)
étantarbitraire ,
on peut endispo-
ser pour
simplifier l’expression
def(y).
Pourcela ,
soitoù
F(y)
etX(y)
sont deux fonctionsentières ;
on aura , en substi- tuant ,Si
donc on suppose03B8(y)=~(y) ,
on auraet alors le numérateur et le dénominateur de cette fonction seront
des fonctions entières des coefficiens des
équations proposées.
Si
~(y)
= I, on aura, pour une fonction entièrequelconque F(y) ,
ou bien
Mais on
peut
encoresimplifier beaucoup l’expression
deF(y)
dela manière suivante :
Désignons
par03C8(y)
la dérivée de?(y) ,
parrapport à
y , et faisonsl’équation (8)
donneraCela
posé,
onpeut
d’abordexprimer
R par une fonction entière de y. Eneffet,
si l’on faiton peut transformer
R, qui
est une fonction entière etsymétrique de yI,
y2, y3 ,
... yn-I, en fonction entière des coefficiens vo ,vI , v2 , .... vn-2.
Maintenante
on adonc
d’où il suit
que v0 , vI , v2 ,
... vn-2 sont des fonctions entièresde
y ; lafonction
l’est doncaussi ;
elle est donc de la formeA DEUX
EQUATIONS.
209ou il est évident que 03C10 , f , 03C12 , ... 03C103BC seront des fonctions en-
tières des coefficiens des
équations (I)
et(2).
La fonction R sera d’un
degré supérieur
à n2013I ;mais ,
il estclair
qu’on
peut , en vertu del’équation (2) ,
en éliminer toutes lespuissances
de ysupérieures
à la(n2013I)teme,
et de cette manièremettre R sous la forme
ou po, 03C1I , 03C12 , ... 03C1n-I sont
toujours
des fonctions entièresde Po ,
pI , p2 . ... pm-I , qo , qI ,
q2 ,
... qn-I .En
multipliant R
par la fonction entièreF(y)
on aura la fonc-tion
F(y)R , qui
est de même une fonction entière de y. Onpeut
donc la mettre sous la même forme queR , c’est-à-dire , qu’on
peutposer
t0 , tI , t2 , ... tn-I étant encore des fonctions entières de p0 , pI , p2 , ... pm-I , q0 , qI , q2 , ... qn-I .
Dès
que R
sera déterminé parl’équation (I2),
il est clairqu’on
aura
On aura de même
Tom. XVII. 28
2I0
RACINE COMMUNE
Maintenant
,je
disqu’on
auraEn
effet,
on a d’aborddonc,
en substituant les valeurs deR , RI , R2 ,
...Rn-I ,
Or , y ,
Yi? Yi ? , ... yn-I , étant les racines del’équation (2)
on a
A DEUX
EQUATIONS.
2IIdonc, d’après
une formule connue , les coefficiens de po ? 03C1I , 03C12 , ...03C1n-I , dans
l’expression
de 03A3R 03C8’(y) ,
s’évanouiront tous ,excepte
ce-lui de 03C1n-I ,
qui
se réduira al’unité ;
on aura doncOn
prouvera
exactement de la même manière quedonc,
en vertu del’équation (II) ,
ou
bien ,
en écrivant t et p, au lieu de trsi et 03C1n-I ,Soit maintenant
F’(y)
une autre fonction entièrede y ;
en sup- posantRACINE COMMUNE
t’ ,
t’n-I ,
t’n-2 , ...t’0
étant des fonctions entières desquantités p0 ,
pI , P2 , ... pm-I , q0 , qI , q2 , ... qn-I on aura
d’où ,
encomparant (I4)
à(I6)
Ainsi,
on aura la valeur d’une fonction rationnellequelconque
F(y) F’(03B3) , par
ledéveloppement
des deux fonctionsLa formule
(I7) peut
facilement être traduite enthéorème.
Le cas le
plus simple
est celui où l’on chercheuniquement la
valeur de
v. Alors
on aoù
On peut
exprimer
t en p etpl.
Eneffet,
en substituant la va-leur
de R ,
il viendraor, en vertu de
l’équation (2) ,
on aA
DEUX EQUATIONS. 2I3
donc,
en substituantDans le
développement
deRy,
le coefficient deyn-I
est doncdonc
eu bien
De cette