下面这个函数值
为什么呀?要计算过程!
下面这个函数值
为什么呀?要计算过程!
1、先做换元令√x=u,x=u²,dx=2udu
原积分化为∫[-∞,+∞]exp(-u²)du,
注意到积分与积分变量无关,仍可写为∫[-∞,+∞]exp(-x²)dx,
(∫[-∞,+∞]exp(-x²)dx)(∫[-∞,+∞]exp(-y²)dy)=∫∫exp(-x²-y²)dxdy(积分区域是全平面)
利用极坐标计算得2π×∫[0,+∞]rexp(-r²)dr=2π×{∫[0,+∞]exp(-r²)d(r²)}/2=π
所以:公式成立。
这是高等数学的重要的Gamma函数
由于符号不好打,用F代替那个,小f代替积分号
有F(s)=fx^(s-1)e^(-x)dx(上限:正无穷大,下限:0)
作变量代换x=t^2,那么
F(s)=2ft^(2s-1)e^(-t^2)dt(上限:正无穷大,下限:0)
令s=1/2有F(1/2)=2fe^(-t^2)dt(上限:正无穷大,下限:0)
下面来证明fe^(-t^2)dt=(√ π)/2(上限:正无穷大,下限:0)[注;这个其实是泊松积分,有兴趣去看看]
证:令I=fe^(-t^2)dt(上限:正无穷大,下限:负无穷大)
I^2=(fe^(-t^2)dt)*(fe^(-t^2)dt)(上限:正无穷大,下限:负无穷大) =(fe^(-x^2)dx)*(fe^(-y^2)dy)(上限:正无穷大,下限:负无穷大) 将上式化成在极坐标下的积分, 原式=ffe^(-x^2-y^2)dxdy)(上限:正无穷大,下限:负无穷大) =f2π,0 dtfe^(-r^2)rdr(上限:0,下限:负无穷大) =2π*1/2=π 推出I=fe^(-x^2) dx = π^(1/2) (上限:正无穷大,下限:负无穷大)
于是fe^(-x^2) dx = π^(1/2) /2=(√ π)/2(上限:正无穷大,下限:0)
证毕!!