162 INTÉGRALES DEFINIES, CALCULÉES PAR LA DIFFÉR. SOUS LE SIGNE /.
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J~f' c {x, c)dx\ car l’intégrale jT f{x, c)dx, d’où l’on est parti pour
l’obtenir, peut avoir été calculée par l’un des procédés spéciaux que
l’on verra ci-après et qui, applicables seulement pour certaines va
leurs des limites, ne supposent pas que l’on connaisse ni même que
l’on puisse connaître exactement l’intégrale indéfinie ff{x, c) dx.
Bornons-nous, en ce moment, à deux exemples simples de la se
conde catégorie, savoir, ceux auxquels conduisent les deux intégrales,
immédiatement calculables,
r x , 1 — e~ cx r x dx 1 x
(6) / e-™ d x = , / —-5 =-- arctang- ,
d 0 c do c ~^ x V e V e
où nous supposerons c positif.
Comme on a, ici, f{x, c) — soit e~ cx , soit (c -1- x-)~ l , il vient, par
un nombre quelconque n de différentiations successives en c,
d' l f(x. c)
de' 1
soit (— \) n x n e~ cx , soit ( — i)"(i .2.3... n){c -4- x r )~ l,2+1) .
Donc les relations (6) diiférentiées n fois en c, puis divisées respecti
vement, la première par (—1)'% la seconde par (—i) w (i .2.3. . .n),
donneront
(7) (pour n >0)
U x , s d' 1 / i — e~ cx \
x n e~ cx dx = 1 — i) n
' dc"\ c )
dx
J 0 (c-T-a7S)«+‘
(—t)"
1.2.3.. .n de' 1
d' 1 / r x
—— arc tane —
s/c \'c.
Ainsi il ne restera, pour avoir sous forme finie fx ,l e~ x dx et
f{c + )-(»+!)qu’à effectuer dans les seconds membres, expres
sions les plus concises possibles de ces intégrales, les faciles quoique
laborieuses différentiations, par rapport à c, qui s’y trouvent indi
quées. Ces différentiations se simplifieront d’ailleurs beaucoup si la
limite supérieure x devient infinie positive; car, alors, e~ cx s’annu
lant et arctang — devenant - , les deux expressions à différentiel'
y/c 2
n fois seront - et -, ou c -1 et - c quantités ayant pour dérivées
c y/c 2 2
// ièmes , respectivement,
/ \ / o . , TT I 3 5 2/1—1 —
( — 1W1.2.3... ra)c- ( " +1) et (—1)" ••• c - •
V V 2 2 2 2 2