264-. Reduktionsformeln
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(18)
mit ganzzahligen Exponenten auf. Durch die Substitution sin # = t geht
dies in das Integral
I t m (l—fi) 2 dt
eines binomischen Differentials über und könnte nach den in 255—256
gegebenen Methoden behandelt werden. Aus dieser letzten Form erkennt
man, daß das obige Integral nur dann eine endliche Darstellung durch
elementare Funktionen zuläßt, wenn die Exponenten eine der Bedingungen
eine ganze Zahl. Sind m, n ganze Zahlen, wie dies hier angenommen
wird, so ist mindestens eine davon stets erfüllt. Bei bloß rationalen Ex
ponenten kann die dritte Bedingung unter Umständen auch erfüllt sein.
Es ist indessen vorteilhafter, das Integral (18) in seiner ursprüng
lichen Form zu belassen und durch Reduktion der Exponenten m, n auf
möglichst kleine Beiträge gewisse einfache Integralformen herbeizuführen.
Hierzu dienen die nachstehenden Relmrsionsformein.
1. Partielle Integration mit der Zerlegung
ergibt
(I)
#, dv = sin m x cos xdx
u = cos" 1
m -f- 1 J v
Kehrt man die Formel um und ersetzt gleichzeitig m durch m — 2,
n durch n 2, so wird
/■
(II)
(n -f 14= 0).
2. Wird unter dem Integralzeichen rechts in (l) von der Umformung
sin m + 2 # cos” -2 # = sin m # cos" -2 # (1 — cos 2 #)
Gebrauch gemacht, so löst sich das betreffende Integral in zwei Integrale
auf, deren eines mit dem linksstehenden übereinstimmt; nach gehöriger
Vereinfachung hat man: