Convergence absolue d’une intégrale impropre

Définition. Soit f une fonction réelle, localement intégrable sur un intervalle , avec ou . On dit que l’intégrale est absolument convergente si l’intégrale est convergente.

Théorème. Une intégrale absolument convergente est convergente.

Preuve

On utilise deux fois la condition de Cauchy, une première sous forme de condition nécessaire, une deuxième sous forme de condition suffisante.

Détail de la preuve

L’importance de ce dernier théorème est très grande. Il existe des intégrales qui sont convergentes sans être absolument convergentes, mais les outils permettant de les étudier sont rares et très ciblés : la règle d’Abel est d’un emploi très limité. Aussi, pour étudier la nature d’une intégrale impropre , on commencera toujours par étudier l’intégrale , d’où l’importance de l’intégrale des fonctions positives.

Remarque

Il existe des intégrales convergentes qui ne sont pas absolument convergentes : exemple