10 DE L’INTÉGRABILITÉ DES DIFFÉRENTIELLES A PLUSIEURS VARIABLES;
et elle est dite immédiatement intégrable, pour exprimer que la
somme f (M dx -f- N dy peut s’obtenir ou, du moins, constitue
une fonction des valeurs finales x, y, .. . bien définie (à partir de
valeurs initiales données a, b, . . .), sans qu’on ait besoin de faire su
bir aux éléments M dx -+- N dy -+- . . . aucune transformation. Les
conditions auxquelles doivent, pour cela, satisfaire les coefficients M,
N, . . . s’appellent conditions d’intégrabilité.
Il est clair que la différence de deux de ces fonctions cp aura ses dé
rivées partielles en x, y, ... identiquement nulles; ce qui, dans toute
manière de faire varier à la fois x, y, . . annulera sans cesse sa dé
rivée complète par rapport à la variable indépendante choisie et, par
suite, ses changements totaux. Cette différence est donc invariable ;
et toutes les fonctions cp se déduisent de l’une quelconque d’entre elles
par l’addition d’une constante c, évidemment arbitraire. L’expression
générale de cp ainsi obtenue s’appelle, comme dans le cas de la diffé
rentielle f{x)dx, l’intégrale indéfinie de M dx-h N dy -h ... et se
représente d’ordinaire par la formule f (M dx -t- N dy H- . .. ), dans
laquelle on laisse alors indéterminées les valeurs initiales a, b, . .. ou
la constante —• co[a, b, . . .).
Nous allons voir, en considérant d’abord le cas de deux variables
seulement x, y, quelles sont les conditions d’intégrabilité, et comment
on peut, quand elles se trouvent vérifiées, obtenir l’intégrale indé
finie te.
217. — Marche à suivre, en général, pour intégrer +
condition d’intégrabilité.
Soit donc M dx -h N dy la différentielle proposée, ou
(')
rfcp
dx
M,
=N
dy
les deux équations à résoudre. Appelons fM dx une, fonction de x el y
ayant M pour sa dérivée partielle en x el obtenue, par conséquent, en
intégrant M dx sans faire varier y: chose que nous savons être tou
jours possible, en ce sens du moins que la fonction primitive consi
dérée existe. Comme on aura identiquement M — -^- fM dx, la pre
mière équation (i) pourra s’écrire (cp — fMdx) = o, et elle
signifiera que la différence cp — fMdx ne dépend pas de x, mais dé
pend seulement des autres variables, c’est-à-dire ici de y. Si nous la
représentons par y), nous aurons
O)
cp = /M dx -+-