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entraîne

f(ξ) = lim. fν).

Démonstration. — D’après 1o et 2o nous avons

f(1) = δγ,  f(2) = δγγ,  f(3) = δγγγ, …

et par suite, puisque δ > 0, γ > 1

f(1) < f(2) < f(3) < … < f(ν) < f(ν + 1)

Supposons le théorème établi pour toutes les valeurs de ξ qui sont < α, α étant un nombre quelconque de la deuxième classe. Je dis qu’il est encore vrai pour ξ ≤ α. Car si α est de la première espèce, il résulte de 3o

f(α) = f(α1> f(α1)

et les conditions 2o, 3o et 4o sont vérifiées par ξ ≤ α.

Mais si α est de la deuxième espèce et défini par la série fondamentale {αν}

α = lim. αν,

il résulte de 2o que {fν)} est une série fondamentale, et de 4o que f(α) = lim. fν). Si l’on considère une autre série fondamentale {α′ν}, telle que α = lim. α′ν, les deux séries fondamentales {fν)} et {f(α′ν)} sont liées, en vertu de 2o, et par suite

f(α) = lim. f(α′ν).

La valeur f(α) est donc unique.

Si α′ est un nombre quelconque < α, on voit facilement que f(α′) < f(α). Les conditions 2o, 3o et 4o sont donc aussi remplies pour ξ ≤ α. Le théorème est donc établi pour toutes les valeurs de ξ.

Car s’il y avait des valeurs exceptionnelles de ξ pour lesquelles il n’aurait pas lieu, une de ces valeurs, que nous appelons α, devrait être la plus petite. Le théorème serait donc