P.
LEVY:
Fonctions à croissance régulière 279
X(x)
désignant, comme ci-dessus, la fonction inverse de
#=99(a)
=/a(f),
c'est-à-dire
le logarithme d'itération par rapport à f. Au heu de choisir arbitrairement 99(a)
de 0 à 1, on peut choisir X(x) de f à
/(!).
La détermination de la fonction itérée introduit donc une fonction arbitraire;
deux déterminations différentes
fa(x)
et
e?a(#)
étant égales pour toutes les valeurs
entières de a, l'une au plus de ces fonctions est réguhère, et les autres ont
par rapport à eUe des osciUations périodiques, la différence
étant une fonction périodique de a. Précisons bien que, si l'on peut choisir pour
99(a)=/«(£)
une fonction réguhère de a, la détermination de
fa(x)
qui en résulte
par les formules indiquées ci-dessus est réguhère, aussi bien par rapport à a
pour x quelconque que par rapport à x
;
on l'étabht en n'utilisant qu'une partie des
conditions imposées au N° 1 à la définition de la régularité, à savoir qu'eUe se
conserve par l'addition d'une constante, la formation des fonctions inverses, et
ceUe des fonctions de fonctions. En particuUer, pour a=l, on voit que f(x) est
une fonction réguUère. La condition nécessaire pour l'existence d'une fonction
itérée réguhère est donc la régularité de f(x). Cette condition semble aussi
suffisante; si je n'ai pu
étabhr
ce résultat rigoureusement, des considérations
intuitives sur lesqueUes je ne peux insister ici font que je ne peux guère douter de
son exactitude.
C'est la formation de cette itérée réguUère qui constitue ce que j'appeUe
l'itération
régulière.
Il reste à la définir, en partant de f(x), par des formules
permettant un calcul précis et ne supposant pas acquise une définition préalable de
la régularité; c'est que nous aUons faire maintenant, ces formules étant
appU-
cables, non seulement aux fonctions parfaitement régulières, mais aussi à des
fonctions vérifiant des conditions de régularité beaucoup moins restrictives. Ces
formules reposent sur le fait que l'on a nécessairement
(3)
Xx(y)=X(y)
-X(x)=X(yn)
~X(xn),
xn
et
yn
désignant les nombres itérés
xn=fn(x)
et
yn=fn(y)-
3.
- Supposons d'abord que f(x) soit, pour x infini, équivalent à x. On
démontre aisément dans ces conditions, si cette fonction est régulière, que l'itérée
réguUère
est caractérisée par la condition
(4)
fa(x)~-x^a[f(x)-x],
de sorte que l'on peut déterminer
a=Xx(y)
par la formule
(5)
a=
Um
*«"*"
;
n-~*00
xn+i ^n
on
connaît,
ainsi l'indice d'itération, et par suite l'itérée réguUère
fa(x).
D'aiUeurs