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SUR QUELQUES FORMULES DU CALCUL INTÉGRAL.
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En supposant que r — 1 est entier négatif, l’intégrale
/*00
I (c 2 + ¿e 2 ) r_1 cos xdx
J 0
se décompose facilement dans une suite d’intégrales de la forme
/* CO
I (c + ixf~ x cos xdx ;
J —CO
et, en prenant la somme de celles-ci, on obtient la formule
(c 2 + x 2 ) r ~ l cos xdx =
•ne~
' (2c) 2
P (1 - r)
e~ r (e + 2 c)~ r e~ e de
(12),
laquelle est due à M. Catalan. Cependant, ni cette démonstration ni celle de
M. Catalan ne s’appliquent au cas où r n’est pas entier ; la formule subsiste encore
dans ce cas, comme M. Serret l’a démontré rigoureusement. En essayant de la
vérifier, je suis tombé sur cette autre formule :
(c 2 + & 2 ) r_1 cos xdx
= y7re~ c (2c) 2 '- 1 r (Vfl+ 2c + \Zey-y+ (pJd + 2c - \'6) l ~ 2r _ e
2f (1 - r)
Vif + 2c
e~ e de
(13),
ce qui suppose, comme auparavant, que r — 1 soit négatif ; en comparant les deux
valeurs, on est conduit au résultat singulier (en écrivant a au lieu de 2c, et ^ (1 — p)
pour r):
(y# + a + y 8)P + (y 6 + a. — \Z0) P
y# y#
de
+ a
2 y 7T
r*(p + l)
((9 + e- 0 ù<9
(14),
lequel peut se démontrer sans difficulté, quand p est entier positif impair, en développant
les deux membres suivant les puissances de a ; cela se fait au moyen de
(y 1 +#+ 1)p + (y 1 + x — 1)î>
yi +x
Sr
2p~ 2r Y (p — r)
Y (p — 2r) T (r + 1)_
(15),
où r s’étend depuis 0 jusqu’à — 1). J’ai déduit de cette formule (14) des formules
assez remarquables qui se rapportent aux attractions, lesquelles paraîtront dans un numéro
prochain du Cambridge and Dublin Mathematical Journal, [41]. On peut encore démon
trer cette formule singulière :
C.
T (r + a — 1) =
1_
2 sin vit
OO
{ix) r ~ l (— ix) a ~ l e ix dx
■ CO
(16);
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