On saît que Texpression ( i 1 9 toujours plus
petite que e""'", se rapproche autant qu'on a eut de cette limite, quand on fait croître indéfiniment le nombre en* tier m. On peut conclure de là
e-'''dx == lim / f i j dx.
Pour établir cette relation en toute r/gueur, considérons
les trois intégrales
Jq
où Ton suppose h <^ m", et par suite
On peut toujours prendre m assez grand pour avoir A=B-|-a5 a désignant un nombre aussi près de zéro qu'on voudra. On peut également donner à h une assez grande valeur pour qu'on ait aussi
e-'" cU r= A -4- 6, o
6 étant du même ordre de grandeur que a. Il suit de là
e~-*"rfx — B est infiniment o
3ia CALCUL INTÉGRAL.
petite pour m et h infiniment grands ; il en est à fortiori (le
e"'" dx — C, ce qui
démontre la relation (i).
Cette relation devient intuitive si l'on construit les courbes données par les équations
En rapprochant de Téquation (i) la valeur trouvée pour A, dans le numéro précédent, il vient
J[ tf-'" dx z=z lim I •
mn
Pour n= 2, on sait que le premier membre est égal à
- 7r'. Quant au second, il se présente sous une forme peu
commode pour le calcul, mais il est facile de le ramènera celle de la formule de Wallis (n° 642) avec laquelle il présente de l'analogie. En posant
on a également ^
m \ m} ^ I 357 7, m — i/2/7iH-i' d'où
, 2 4 4 2w im \ m
et par suite
ce qui s'accorde bien avec la formule de Wallis,
SOLUTIONS. 3l3
Le cas général peut se traiter d'une manière semblable. On a, en ellet, d'après le numéro précédent,
. 71 2/1 mn ;:
Am = • • . /»",
AjB = — ; ; •• •- r 9
I /Z-hl 2/i-f-I (/72 — l)/2-+-I /72/2 -I- I
""' ^ 2 /? \ ""' / mn "^ ""•
On déduit de ces relations
" I\/î-+-I/ \/ï-hl/ \2/î-4-I/
mn \ "~^ 771
mn -f- I y 772/2 -f- 1 et par suite
limA. = (i^" r^ f-^y-'^^L. f 2f y-'. . .f .
§ VU. — Intégration des fonctions de plusieurs variables.
Lorsque les conditions d'intégrabilité sont remplies, les expressions
ont respectivement pour intégrales
La première peut être remplacée par celle-ci,
3l4 CALCUL INTÉGRAL.
et la seconde, en y permutant convenablement les variables, les fonctions et les liaiites des intégrales, en fournit cinq autres qui représcnlcnt chacune la même fonction. Ou choisit, selon les cas, Tordre d'intégration qui paraît le plus avantageux. Ou assigne de même à Xo, j'o? ^9 les valeurs qui donnent les résultats les plus simples.