VINGT-NEUVIÈME LEGON.
RÉDUCTION ET TRANSFORMATION DES INTÉGRALES MULTIPLES;
ÉVALUATION APPROXIMATIVE, PAR CES INTÉGRALES, DES RESTES
DE CERTAINES SÉRIES, ETC.,
313*. — Réduction des intégrales prises dans tout l’intérieur d’une
surface ou d’un volume à d’autres ne se rapportant qu’aux limites de
ces étendues, quand une des intégrations s’y effectue immédiatement.
Lorsqu’une des intégrations indiquées dans une intégrale multiple
s’effectue immédiatement, comme nous avons vu qu’il arrivait, soit
pour l’aire d’une surface plane exprimée par une intégrale double
ffdxdy, soit pour un volume exprimé au moyen d’une intégrale
triple fffd xdydz, il est évident que la variable par rapport à la
quelle on fait celle intégration ne reçoit plus, dans le résultat, que
ses valeurs extrêmes correspondant à chaque système ou combinaison
de valeurs des autres variables. On peut donc dire qu’une telle inté
grale, ainsi réduite à un ordre moins élevé, ou dans laquelle disparaît
un signe f, se transforme en une autre prise aux limites de la pre
mière, c’est-à-dire telle, que les valeurs simultanées reçues, dans ses
éléments, par les diverses variables x, y, ..., sont uniquement celles
qui s’observaient aux limites de l’intégrale proposée. Or, quand celle-
ci est seulement double ou triple et a, par conséquent, son champ
d’intégration susceptible d’être figuré au moyen d’une surface ou d’un
volume, sa valeur, considérée comme une intégrale simple ou double
avant elle-même pour champ tout le contour ou toute l’aire qui limite
celle surface ou ce volume, admet une forme remarquable, souvent
utilisée dans les sciences physico-mathématiques, et qu’il importe de
connaître.
Pour la chercher d’abord dans le cas le plus simple, bornons-nous
à une intégrale double, dont nous écrirons l’élément
df(x,y)
dy
dx dy,
afin qu’une des deux intégrations, celle qui doit avoir lieu, par
exemple, en y, s’y effectue immédiatement. Imaginons que x, y
y désignent les coordonnées rectangulaires des divers points d un
plan xOy, et que/(¿c, y) exprime une certaine fonction de ces deux