On peut quelquefois reconnaître si l'intégrale
f{x)dx
a une valeur finie quand b devient infini.
Supposons b très-grand, mais non infini : en appelant h une quantité comprise entre a et i, on a
f f[x)dx^ f f{x)dx-^ f f{x)dx, Ja Ja Jk
Puisque^ (jr) ne devient pas infinie, la première partie de Tintégrale est une quantité finie; il suffit donc de
savoir si Tautre partie i f[x)dx est finie. Mettons f{x) sous la forme
C7 (x) désignant une fonction qui reste finie pour toutes les valeurs de x plus grandes que k. Soit M la plus grande, et m la plus petite des valeurs de cr (j:), pour toutes les valeurs de x plus grandes que h : on aura
Stcrh. — An.y I. 25
386 couBs d'awalyse.
On aura donc
J /(x)da:<^£ ^:
OU
X>'"-<.-^G--it.)-
cette inégalité se réduit, pour i =: oo , à t;;::;' ^^''^
Or, quand n est plus grand que i , le second membre de
/{t) dx a, dans ce cas, une valeur finie. Si n est moindre que i, on aura
ou
Jk I — /i
Or, T — n étant positif, le second membre de cette iné*
Xb f[x)dx^ et
par suite I f(x) dx^ est infinie pour b rrz <x> . Enfin, si 71 = I , on a
mais 1 ( - j = 00 quand i = oo : donc
/{x) dx=zço.
La même remarque s'applique à Tintégrale
quand on peut mettre y(j:) sous la forme — —^5 u (r)
restant finie pour toutes les valeurs de x comprises entre — 00 et une certaine quantité moindre que b : cette intégrale est finie si n est plus grand que i , et infinie si n est inférieur ou égal à i .
INTÉGRALES DANS LESQUELLES LA FONCTION SOUS LE SIGNE I DEVIENT INFINIE ENTRE LES LIllITES DE l'intégration ou a CES LIMITES.