Paul Painlevé à H. Poincaré
Jeudi 24 mai [24.05.1900]
Monsieur et cher Maître,
Permettez-moi de préciser les explications que je vous ai données hier sous une forme obscure, encore que trop longuement.
Nous considérons l’équation :
soit une intégrale, définie pour les conditions initiales régulières , , ; soit une demi-droite du plan des , issue de , et soit le premier point singulier transcendant de qu’on rencontre sur . Il faut montrer qu’un tel point ne saurait exister.
Je remarque immédiatement que la transformation
change l’équation (e) en
Ceci posé, j’établis 2 lemmes.
Lemme 1. Soit un domaine fermé donné dans le plan des (d’ailleurs quelconque), et , , les valeurs données : pour les valeurs de suffisamment petites , l’intégrale , définie pour , , est méromorphe dans .∗
Le lemme subsiste si on suppose que , , , au lieu d’être donnés, sont assujettis à la seule condition d’être moindres en module qu’une quantité donnée . Il est en défaut dès que le coefficient de dans (E) n’est pas une fonction linéaire de .
Lemme 2. Soit le plus grand module des deux quantités , . Quand tend vers sur , il est impossible que tende constamment vers l’infini.
Du second lemme il résulte qu’on peut trouver des valeurs de , aussi voisine de qu’on veut, et pour lesquelles ou , et ou ont des valeurs inférieures en module à une certaine quantité fixe . Soit un de ces points : posons , et faisons le changement de variables :
Aux valeurs , , , correspondent les valeurs , , , où et sont . L’intégrale de (E), définie par , , , doit admettre comme point transcendant : d’où contradiction avec le premier lemme, puisque ou peut être pris aussi petit qu’on veut. C.Q.F.D.
Excusez-moi de vous avoir fait perdre tant de temps hier matin, et croyez moi, je vous prie, Monsieur et cher Maître, votre respectueusement dévoué et reconnaissant.
Paul Painlevé
∗ La quantité est donnée.
ALS 4p. Collection particulière, 75017 Paris.
Time-stamp: " 4.05.2019 00:55"