Carl Johan Malmsten (, Uddetorp, Suède – , Uppsala) est un mathématicien et un homme politique suédois, connu pour ses découvertes en analyse complexe Carl Malmsten, Om definita integraler mellan imaginära gränsor (1865)., et pour l'aide qu'il a apportée à Mittag-Leffler dans sa création du journal Acta MathematicaLettre de Mittag-Lefler à Henri Poincaré.. On a redécouvert à la fin du ses évaluations de plusieurs importantes séries et intégrales logarithmiques.
Malmsten est devenu maître de conférences en 1840, puis professeur de mathématiques en 1842 à l'université d'Uppsala. Il fut élu à l'Académie royale des sciences de Suède en 1844. Il était également ministre sans portefeuille de 1859 à 1866, et gouverneur du comté de Skaraborg de 1866 à 1879.
Principales contributions Bien que Malmsten soit surtout connu pour ses travaux en analyse complexe, il a aussi apporté de grandes contributions à d'autres branches des mathématiques, mais ses résultats ont été injustement oubliés, ou attribués à d'autres, souvent bien postérieurs. Ainsi, ce n'est qu'en 2012 que Iaroslav Blagouchine découvrit que Malmsten avait été le premier à déterminer la valeurs de plusieurs intégrales et séries liées aux fonctions gamma et zêta, parmi lesquelles des séries attribuées jusque-là à Kummer et des intégrales calculées par Ilan Vardi Iaroslav V. Blagouchine Rediscovery of Malmsten’s integrals, their evaluation by contour integration methods and some related results. The Ramanujan Journal, vol. 35, no. 1, pp. 21-110, 2014. Erratum-Addendum: vol. 42, pp. 777-781, 2017. PDF. Malmsten obtint ainsi en 1842 l'ensemble des intégrales suivantes, mettant en jeu la fonction logarithme itéré :
et plus généralement :
(pour lesquelles désigne la fonction gamma et la constante d'Euler)
Beaucoup de ces intégrales furent redécouvertes par plusieurs auteurs à partir de 1988, en particulier Vardi., Adamchik., Medina., et Moll. ; la première a été souvent nommée intégrale de Vardi , et figure sous ce nom sur MathWorld ou sur le site de l'OEISVoir les références de la . Malmsten obtint les formules précédentes par des manipulations de séries, mais les auteurs les ayant redécouvertes utilisèrent des intégrales de contour, la fonction zêta de Hurwitz, les polylogarithmes, ou encore les fonctions L. Plus de 70 intégrales analogues plus complexes ont été découvertes par Adamchik et Blagouchine, par exemple les deux suivantes :
Certaines de ces intégrales font apparaitre des arguments complexes de la fonction gamma (ce qui est plutôt inhabituel), par exemple : , et d'autres sont liées aux constantes de Stieltjes Iaroslav V. Blagouchine A theorem for the closed-form evaluation of the first generalized Stieltjes constant at rational arguments and some related summations Journal of Number Theory (Elsevier), vol. 148, pp. 537-592 and vol. 151, pp. 276-277, 2015. arXiv PDF.
En 1842, Malmsten détermina également la valeur de plusieurs séries mettant en jeu des logarithmes, par exemple
et
lesquelles furent redécouvertes (sous une forme légèrement différente) par Ernst Kummer en 1847.
Malsmten apporta également une contribution notable à la théorie des fonctions L, obtenant en 1842 l'importante équation fonctionnelle
et son analogue pour la fonction M définie par
(dans ces deux formules, 0<s<1). La première avait été découverte par Leonhard Euler en 1749Leonhard Euler Remarques sur un beau rapport entre les séries des puissances tant directes que réciproques. Histoire de l'Académie Royale des Sciences et Belles-Lettres, année MDCCLXI, Tome 17, pp. 83-106, A Berlin, chez Haude et Spener, Libraires de la Cour et de l'Académie Royale, 1768 [lu en 1749], mais Malmsten en donna une démonstration rigoureuse. Quatre ans plus tard, Malmsten obtint d'autres formules analogues, cas particuliers de l'équation fonctionnelle de Hurwitz.
Enfin, en 2014, Blagouchine découvrit que Malmsten avait obtenu en 1846 la formule de réflexion pour les constantes de Stieltjes :
(m et n entiers positifs avec m<n). Dans la littérature, cette identité est en général attribuée à Almkvist et Meurman, qui l'ont obtenue dans les années 1990.
Notes et références
Voir aussi
Liens externes
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