DIFFÉRENTIATION D’UNE INTÉG. A CHAMP SOIT CONSTANT, SOIT VARIABLE. l5g
indiquées //. . . auront évidemment les mêmes limites que dans l’in
tégrale proposée. Divisons cet accroissement de l’intégrale par celui,
Ac, de la variable indépendante corrélative c, puis faisons tendre Ac
vers zéro, et il viendra, pour la dérivée de l’intégrale par rapport à c,
l’expression J f ■■■ — ■ ■ ——dx dy—D’où ce théorème, connu
déjà de Leibnitz, que la dérivée, par rapport à un paramètre, de
toute intégrale définie ci champ invariable, mais où la fonction
sous les signes f (supposée d’ailleurs finie et continue) dépend de
ce paramètre, s’obtient par une différentiation sous les signes f,
c’est-à-dire en y substituant simplement à la fonction sa dérivée
relative au paramètre dont il s'agit. Ainsi la dérivée de l’intégrale
s’exprimera, sans qu’on ait aucune intégration préalable à effectuer,
au moyen d’une nouvelle intégrale.
Mais supposons maintenant les limites de l’intégrale proposée va
riables en même temps que la fonction f placée sous les signes f. Alors
on pourra, soit garder les éléments f{x, y, . . . ,c)dx dy. . . toujours
en même nombre, en faisant varier convenablement la situation
(x, y, . ..) et la grandeur dx dy ... de leurs champs respectifs, soit,
au contraire, ce qui est généralement préférable, laisser aux divers
éléments f{x, y, . . . ,c) dx dy . . . un champ invariable, ou y faire
changer uniquement c, mais, alors, ajouter des éléments nouveaux
dans toute l’étendue, contiguë à certaines limites, gagnée d’un instant
à l’autre par le champ de l’intégrale, et supprimer d’autre part ceux
dont le champ, contigu à d’autres limites, est perdu ou abandonné
par elle. Un changement infiniment petit de l’intégrale se composera
donc d’une première partie, dite entre les limites, donnée par la dif
férentiation sous les signes f, et à laquelle il se réduirait si les limites
restaient les mêmes, plus une seconde partie, dite aux limites, formée
par l’excédent des éléments gagnés sur les éléments perdus, ou pro
venant du déplacement infiniment petit des limites du champ.
Pour avoir plus de précision relativement à cette dernière partie,
bornons-nous au cas d’une intégrale simple, que nous écrirons
r b
/ f{x, c) dx. Faisons-y varier c de de, a de da et b de db, en sorte
a
~b-hdb
qu’elle devienne / f{x,c- J r dc)dx. Le nouveau champ, s’éten-
a-\-d a
dant depuis x~a-yda jusqu’à x=zb-+-db, a évidemment gagné db du
côté de la limite supérieure et perdu da du côté de la limite inférieure.
Comme la fonction sous le signe / diffère infiniment peu def(b,c)
près de la première de ces limites et de f(a,c) près de la seconde,