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Padé approximants: Convergence II

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In the previous post we gave a modern definition of Montessus’s theorem. Here is the original formulation from R. De Montessus (1902):

“Il ressort de ces considérations qu’étant donnée une série de Taylor représentant une fonction f(x) dont les p pôles les plus rapprochés de l’origine sont intérieurs à un cercle (C) lui-même intérieur aux pôles suivants, chaque pôle multiple étant compté pour autant de pôles simples qu’il existe d’unités dans son degré de multiplicité, la fraction continue déduite de la ligne horizontale de rang p du Tableau de M. Padé, ce tableau étant composé de réduites normales, représente la fonction f(x) dans un cercle de rayon \displaystyle \lvert \alpha_{p+1} \lvert, où \alpha_{p+1} est l’affixe du pôle le plus rapproché de l’origine parmi tous ceux qui sont extérieurs au cercle (C). Si tous les pôles ont des modules différents, les fractions continues correspondant aux lignes horizontales représentent toute la fonction ; s’il existe simplement des discontinuités dans l’ensemble linéaire des modules des pôles, les fractions continues correspondant à des lignes horizontales convenablement choisies représentent encore la fonction. Si tous les pôles sont simples, la représentation a lieu dans des cercles d’autant plus grands que la ligne horizontale choisie est plus éloignée dans le Tableau. S’il y a des pôles multiples, il y a stationnement, en ce sens que plusieurs lignes horizontales consécutives représentant la fonction ont le même rayon de convergence. S’il y a enfin un point singulier essentiel, le stationnement se prolonge indéfiniment, aucune des fractions continues considérées ne représente la fonction en dehors du cercle sur la circonférence duquel se trouve le point singulier essentiel le plus rapproché de l’origine.”

References:

  • R. De Montessus, “Sur les fractions continues algébriques”, Bulletin de la S. M. F., tome 30 (1902), p. 28-36.
  • E. B. Saff, “An extension of Montessus de Ballore’s theorem on the convergence of interpolating rational functions”, Journal of Approximation Theory, vol 6, No. 1, July 1972.

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