ENCYCLOPÉDIE OU DICTIONNAIRE RAISONNÉ
DES SCIENCES, DES ARTS ET DES MÉTIERS
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sitive? le voici. Si on eût proposé ce problème:
trouver un nombre x plus grand que 1, & tel que (x
- 1)2, soit égal à 1/4, on auroit eu précisément la
même équation que celle qui est donnée par la solution
du problème précédent; & en ce cas x=3/2 auroit
été la vraie valeur de l'inconnue, ainsi l'équation 1 - 2x+xx=1/4 représente réellement ces deuxci,
(1 - x)2=1/4 & (x - 1)2=1/4, qui sont la traduction
algébrique de deux questions, très - différentes dans leur énoncé. La premiere de ces questions
a pour réponse x=1/2, la seconde x=3/2. Donc, quoique
les racines d'une équation soient toutes deux
réelles & positives, il ne s'ensuit pas toûjours qu'elles
résolvent toutes exactement & rigoureusement
la question; mais elles la résolvent, en la présentant
en deux sens différens, dont l'Algebre ne peut
exprimer la différence; par exemple, dans le cas
dont il s'agit, l'énoncé devroit être: trouver une
grandeur x telle que la retranchant de l'unité, ou retranchant
l'unité d'elle, le quarré du reste soit égal
à 1/4. La traduction algébrique du premier énoncé est
par sa nature plus générale que ce premier énoncé;
c'est donc le second qu'il faut y substituer pour répondre
à toute l'étendue de la traduction. Plusieurs
algébristes regardent cette généralité comme une
richesse de l'Algebre, qui, disent - ils, répond non
seulement à ce qu'on lui demande, mais encore à ce
qu'on ne lui demandoit pas, & qu'on ne songeoit
pas à lui demander. Pour moi, je ne puis m'empêcher
d'avoüer que cette richesse prétendue me paroît
un inconvénient. Souvent il en résulte qu'une équation monte à un degré beaucoup plus haut qu'elle
ne monteroit, si elle ne renfermoit que les seules
racines propres à la vraie solution de la question,
telle qu'elle est proposée. Il est vrai que cet inconvénient
seroit beaucoup moindre, & seroit même
en un sens une véritable richesse, si on avoit une
méthode générale pour résoudre les équations de tous
les degrés; il ne s'agiroit plus que de démêler parmi
les racines celles dont on auroit vraiment besoin:
mais malheureusement on se trouve arrêté dès le troisieme
degré. Il seroit donc à souhaiter, puisqu'on ne
peut résoudre toute équation, qu'on pût au moins
l'abaisser au degré de la question, c'est - à - dire à n'avoir
qu'autant d'unités dans l'exposant de son degré que
la question a de solutions vraies & directes, mais la
nature de l'Algebre ne paroît pas le permettre.
3°. Si on proposoit de trouver un nombre x, tel
que retranchant l'unité de ce nombre, le quarré du
reste fût égal à quatre, on trouveroit (x - 1)2=4,
x=3 & x= - 1. La premiere racine x=3, qui est
réelle & positive, résout la question; à l'égard de
x= - 1, elle ne résout point la question proposée,
elle résout celle - ci: trouver un nombre, auquel
ajoûtant l'unité, le quarré de la somme soit égal à
quatre. On voit que dans cet énoncé, ajoûter se
trouve au lieu de retrancher, & somme au lieu de reste.
En effet (x+1)2=4 donne x=1 & x= - 3, qui
sont précisément les racines de l'équation précédente
prises avec des signes contraires. D'où l'on voit que
les racines négatives satisfont à la question, non
telle qu'elle est proposée, mais avec de legers changemens
qui consistent à ajoûter ce qu'on devoit retrancher,
ou à retrancher ce qu'on devoit ajoûter.
Le signe - qui précede ces racines indique une fausse
supposition qui a été faite dans l'énoncé, d'addition
au lieu de soustraction, &c. & ce signe - redresse
cette fausse supposition. En veut - on un exemple plus
simple? qu'on propose de trouver un nombre x, qui
étant ajoûté à 20, la somme soit égale à 10, on aura
20+x=10 & x= - 10, ce qui signifie qu'il falloit
énoncer ainsi la question: trouver un nombre qui
étant retranché de 20, le reste soit égal à 10, & ce
nombre est 10.
4°. Si on proposoit cette question, trouver un
nombre x, tel que, ajoûtant l'unité à ce nombre, le
quarré du tout soit égal à 1/4, on auroit (x+1)2=1/4,
x= - 1/2, x= - 3/2: voilà deux racines négatives, ce
qui signifie qu'il falloit changer ainsi la question;
trouver un nombre tel, que retranchant l'unité de
ce nombre, s'il est plus grand, ou le retranchant de
l'unité, s'il est plus petit, le quarré du reste soit
égal à 1/4. C'est précisément le cas du n°. 1 précédent,
dont les racines sont les mêmes que de ce casci,
avec des signes contraires.
5°. Tout nous prouve donc que les racines négatives
ne sont destinées qu'à indiquer de fausses suppositions
faites dans l'énoncé, & que le calcul redresse.
C'est pour cela que les racines négatives ont
été appellées fausses par plusieurs auteurs, & les racines
positives, vraies, parce que les premieres ne
satisfont, pour ainsi dire, qu'à un faux énoncé de la
question. Au reste je dois encore remarquer ici que
quand toutes les racines sont négatives, comme dans
le cas précédent, l'inconvénient est leger; ces racines
négatives indiquent que la solution avoit un
énoncé absolument faux: redressez l'énoncé, toutes
les racines deviendront positives. Mais quand elles
sont en partie positives, & en partie négatives, l'inconvénient
que cause la solution algébrique est, ce
me semble, alors plus grand; elles indiquent que l'énoncé
de la question est, pour ainsi dire, en partie
vrai & en partie faux; elles mêlent, malgré nous,
une question étrangere avec la question proposée,
sans qu'il soit possible de l'en séparer, en rectifiant
même l'énoncé; car qu'on change dans l'énoncé les
mots ajoûter & somme, en ôter & reste, la racine négative
devient à la vérité positive; mais la positive
devient négative, & on se trouve toûjours dans le
même embarras, sans pouvoir réduire la question à
un énoncé qui ne donne que des racines réelles positives.
Il en est de même dans le cas du n°. 1 précédent,
où, quoique les racines soient toutes réelles
& positives, cependant elles ne résolvent pas toutes
la question; néanmoins il y a encore cette différence
entre ce cas & celui du n°. 3, que dans celui - ci, pour
changer les racines négatives en positives, il ne faut
changer qu'en partie les signes de x+1, c'est - à - dire
écrire x - 1 ou 1 - x; au lieu que dans le cas du n°. 1,
il faut changer tout - à - la - fois les deux signes de 1 - x,
& écrire x - 1 dans l'énoncé, pour employer la racine
positive inutile à la question.
6°. Les racines négatives, je le répete, sont un
inconvénient, sur - tout lorsqu'elles sont mêlées avec
les positives; mais il y a bien de l'apparence qu'ou
ne parviendra jamais à lever cet inconvénient; peut - être
pourroit - on le diminuer, si on avoit une bonne
méthode de résoudre les équations. C'est ce que nous
tâcherons plus bas de faire sentir, ou plûtôt entrevoir,
en parlant des équations du second degré. Mais
ce qui prouve que les racines négatives ne sont pas
tout - à - fait inutiles à la solution d'un problème, c'est
l'application de l'Algebre à la Géomérrie. Les ordonnées
négatives d'une courbe sont aussi réelles que
les positives, & appartiennent aussi essentiellement
à la courbe; nous l'avons prouvé au mot Courbe
d'une maniere aussi rigoureuse que nouvelle, en faisant
voir que les ordonnées négatives deviennent
positives, en transposant seulement l'axe. De même
en transformant une équation algébrique, on peut
rendre toutes les racines réelles positives; car soit
b la plus grande des racines négatives, & soit fait x
=z - A, A étant une quantité plus grande que b ou
égale à b; alors les facteurs, au lieu d'être, par exemple,
x - a, x+b, seront z - A - a, z - A+b, toutes
deux positives. Voy. encore sur cet article ce que
nous dirons plus bas, en parlant des équations appliquées
à la Géométrie.
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7°. Si on proposoit de trouver un nombre x, tel
que (x+1)2+4 fût=0, on auroit x= - 1+
[omission: formula; to see, consult fac-similé version]; & [omission: formula; to see, consult fac-similé version] valeurs imaginaires
qui indiquent que l'énoncé de la question est absurde,
& qu'il n'est pas possible de la résoudre. Mais,
dira - t - on, pourquoi deux racines imaginaires? une
seule suffiroit pour avertir de l'absurdité. Je réponds
que les deux imaginaires avertissent que la question
est absurde non - seulement dans son énoncé, mais
même dans tout autre qu'on lui substitueroit, c'est - à - dire en mettant x - 1 ou 1 - x à la place de x+1.
En effet [omission: formula; to see, consult fac-similé version], ou [omission: formula; to see, consult fac-similé version], donne
[omission: formula; to see, consult fac-similé version] & [omission: formula; to see, consult fac-similé version]; racines imaginaires
& de signe contraire aux précédentes, parce que
l'énoncé de la question, quoique changé, demeure
impossible.
8°. Ainsi, quand une équation n'a que des racines
négatives ou fausses, cela indique que le problème
est impossible dans le sens direct, mais non pas dans
un autre sens; au lieu que quand elle n'a que des racines
imaginaires, cela indïque que le problème est
impossible dans quelque sens qu'on le présente. Quand
les racines sont réelles & incommensurables, cela
indique que le problème n'a point de solution numérique
exacte, mais qu'on peut trouver un nombre
qui approche aussi près qu'on voudra des conditions
proposées; donc les racines négatives, imaginaires
& incommensurables, désignent différentes especes
d'impossibilité dans la solution, mais d'impossibilité
plus ou moins entiere, plus ou moins absolue.
9°. Mais quand les racines imaginaires sont mêlées
avec des racines réelles, qu'est - ce qu'indiquent
alors ces racines imaginaires? Par exemple, u3<->
b3=0, a pour racine réelle u - b, & deux autres
racines imaginaires qui sont celles de l'équation uu+
bu+bb=0, comme on l'a vû au mot Cas irréductible. Ces deux racines imaginaires, dira - t - on,
paroissent ici bien inutiles. Je réponds que ces deux
imaginaires ne sont point de trop; elles indiquent
que s'il y avoit une quantité u, telle que uu+bu+
bb pût être égal à zéro, le cube de cette quantité u
seroit égal à b3. Voilà, ce me semble, tout ce qui
regarde les racines des équations suffisamment éclairci; passons à d'autres observations.
Il y a quelques remarques à faire sur la maniere dont
on résoud ordinairement les équations du 2d degré:
soit xx - px=q, on en conclud tout de suite [omission: formula; to see, consult fac-similé version];
mais, dira - t - on, pourquoi fait - on
x - p/2 positif égal à la quantité négative [omission: formula; to see, consult fac-similé version]?
il est bien vrai que deux quarrés égaux donnent
des racines égales; mais ce doit être des racines de
même signe: cela est évident; car de ce que 4=4,
en conclura - t - on que 2= - 2? D'ailleurs p/2 - x est
ausst - bien que x - p/2 la racine de xx - px+pp/4; on
devroit donc avoir [omission: formula; to see, consult fac-similé version]. Je réponds,
1°. que cette derniere équation donne les quatre
suivantes [omission: formula; to see, consult fac-similé version]:
or les
deux dernieres sont évidemment les mêmes que les
deux premieres; il suffit donc de prendre le double
signe > dans un des membres, & non dans les deux
à la fois. 2°. J'aimerois mieux résoudre l'équation en
raisonnant de cette sorte: La racine quarrée de xxpx+pp/4 est x - p/2, si x>p/2; & p/2 - x, si x<p/2:
dans le premier cas, on a [omission: formula; to see, consult fac-similé version]; dans
le second, on a [omission: formula; to see, consult fac-similé version]: ce sont ces
deux cas très - distincts & très - clairement énoncés de
cette maniere, qu'on énonce tous les deux ensemble
implicitement, & si je l'ose dire, obscurément, en
écrivant [omission: formula; to see, consult fac-similé version]. Les inventeurs de
l'Algebre ont imaginé cette expression pour abréger;
& cette expression commode rend la métaphysique
plus obscure. Voyez sur cela ce qui a été dit au
mot Elémens des Sciences.
Si on avoit xx+px=q, alors on trouveroit,
en suivant le raisonnement précédent, [omission: formula; to see, consult fac-similé version],
ce qui ne donneroit que la racine positive;
à l'égard de la racine négative ou fausse, on n'en
a que faire, puisqu'elle ne résout pas le probleme;
cependant on auroit cette racine, si on vouloit, en
changeant l'énoncé de la question suivant les regles
données ci - dessus; ce qui donneroit xx - px=q
& p/2 - x, ou [omission: formula; to see, consult fac-similé version].
On voit donc que par cette maniere que je propose
de résoudre les équations du second degré, on
sépareroit les raoines positives nécessaires d'avec les
inutiles, les vraies d'avec les fausses, &c. cette méthode
s'appliqueroit aux autres degrés, si on avoit
une regle générale pour résoudre toute équation:
mais la regle dont il s'agit est encore à trouver.
J'ai donné au mot Cas irréductible une théorie
suffisante & neuve presque à tous égards de la
résolution des équations du troisieme degré; j'y renvoye
le lecteur. Je n'y ai supposé qu'une proposition,
c'est que si le second terme d'une équation du troisieme
degré est nul, & que les trois racines soient rcelles,
le troisieme terme a toûjours le signe - . La question
se réduit à prouver que si a+b+c=0, a,
b, c, étant de tel signe qu'on voudra, & réelles,
(voyez Coefficient), on aura ab+ac+bc négative,
c'est - à - dire - aa - ac - cc négative, ce
qui est évident; donc si le trorsieme terme est positif,
il y a deux racines imaginaires. Nous rappellerons
ici ce qui a été remarqué dans l'errata du troisieme
volume, qu'à l'article Cas irréductible, l'imprimeur
a mis par - tout 2 y pour 27; cette faute d'impression
ne peut embarrasser que les premiers commençans.
Du reste on trouvera dans cet article, ou
explicitement, ou implicitement, toute la théorie
des équations du troisieme degré. Passons au quatrieme
degré.
Soit x4+qx2+rx+s=0, une équation à résoudre,
on suppose qu'elle soit le produit de xx+
yx+z=0, & xx - yx+u=0; & on trouve,
en multipliant ces deux équations l'une par l'autre,
& comparant le produit terme à terme avec la proposée,
les équations suivantes:
[omission: formula; to see, consult fac-similé version].
L'équation y6, &c.=0, étant du sixieme degré a
six racines; & les équations xx+yx+z=0, xxyx+u=0, en donnant chacune deux pour chaque
valeur de y; voilà donc, dira - t - on, vingt - quatre racines, quoique, suivant la théorie connue, l'équation x4, &c. ne doive avoir que quatre racines
possibles. Je vais montrer que ces vingt - quatre racines
se réduisent à quatre.
1°. Dans l'équation y6, &c.=0, où tous les ter<pb->
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