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Page:Henri Poincaré - Les méthodes nouvelles de la mécanique céleste, Tome 3, 1899.djvu/400

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CHAPITRE XXXIII.

de en et de en Suivant que la direction sera à droite ou à gauche de le point d’intersection sera de la première ou de la deuxième catégorie.

Cela posé, soit un arc de la première famille, coupé en et par un arc de la deuxième famille. À quelque catégorie qu’appartiennent et l’ensemble des deux arcs formera une courbe fermée. Si les deux arcs n’ont pas d’autre point commun que leurs extrémités, cette courbe fermée n’a pas de point double et limite une aire Si les deux arcs avaient d’autres points communs que leurs extrémités, et si par exemple les deux arcs se coupaient en on remplacerait les points et par les points et situés entre et et les arcs par les deux arcs et et l’on continuerait ainsi jusqu’à ce qu’on arrive à deux arcs n’ayant d’autre point commun que leurs extrémités.

Supposons donc que les deux arcs limitent une aire D’après ce que nous venons de voir, l’arc doit couper une infinité de fois la courbe asymptotique de la seconde famille, il faut donc que la courbe de la seconde famille pénètre une infinité de fois à l’intérieur de et elle doit en sortir une infinité de fois. Elle ne peut y pénétrer ou en sortir qu’en coupant car elle ne peut couper qui fait partie aussi de la courbe de la seconde famille. Or, il est clair que les points par où elle pénétrera dans l’aire et ceux par où elle en sortira ne seront pas de la même catégorie.

Donc entre deux points quelconques d’intersection des deux courbes, il y en a une infinité d’autres appartenant à la première catégorie et une infinité d’autres appartenant à la deuxième catégorie.

Désignons par les points de rencontre successifs de la courbe de La seconde famille et de l’arc comptés dans l’ordre où on les rencontre en suivant la courbe de la seconde famille dans le sens positif. Ils seront alternativement des deux catégories. Étudions l’ordre dans lequel on les rencontre en suivant l’arc