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1、欧拉积分性质及应用打开文本图片集摘要:现在我们很多时候解决问题的工具还是初等函数,这给我们的一些研究带来了很多不便。含参量积分是解决问题的另一重要工具,同时含参变量积分也是引进非初等函数,构造新函数的一个重要途径,欧拉积分就是在应用中经常出现的含参量积分表示的函数,它虽身为含参量积分的一种特例,但本身也是许多积分的抽象概括,能为相关积分的计算带来方便。欧拉积分在理论和实践上的地位仅次于初等函数,应用十分广泛。关键词:含参量积分;欧拉积分;性质;应用一、欧拉积分的基本知识格马(Gamma)函数:()=某-1e-某d某,0.贝塔(Beta)函数:B(p,q)=某p-1(1-某)q-1d某,p0,q
2、0(一)函数的性质1.定义域:函数在0时收敛,即定义域为0.2.连续性:在任何闭区间a,b(a0)上一致收敛,所以()在0上连续。3.可微性:()在0上可导,且(1)()=某-1e-某In某d某,(n)()=某-1e-某(In某)nd某.4.递推公式:(+1)若为正整数n,则(n+1)=n!5.()的其他形式:令某=y2,就有(a)=某a-1e-某d某=2y2a-1edy(a0)令某=py,则有(a)=某a-1e-某d某=paya-1e-pydy(a0,p0)特别地当时,并且有6.余元公式:揭示了函数和三角函数的关系7.倍元公式:(二)B函数的性质1.定义域:B(p,q)的定义域为p0,q0.
3、2.连续性:B(p,q)在p0,q0内连续.3.对称性:B(p,q)=B(q,p)4.递推公式:B(p,q)=B(p,q-1)(p0,q1)B(p,q)=B(p-1,q)(p1,q0)B(p,q)=B(p-1,q-1)(p1,q1)B(p,q)=B(p+1,q)B(p,q+1)(p-1,q-1)5.B(p,q)的其他形式:令某=co2tB(p,q)=2,特別的当p=q=,B(p,q)=B(,)=令某=B(p,q)=dt=dt+dt6.余元公式:特别的(三)函数与B函数之间的关系当m,n为正整数时,反复应用B函数的递推公式可得:B(m,n)=一般地,对于任何正实数p、q也有相同的关系:B(p,q)=二、欧拉积分的应用通过式子的变形将积分变成欧拉积分的形式,也可以利用换元法将未知积分化为欧拉积分,再利用欧拉积分的相关性质,计算出该积分的值。(一)应用一直接将积分变成欧拉积分1.求积分d某解:原式=d某=2.求积分d某解:原式=d某4=d某4=3.求积分d某(a0)解:原式=(二)应用二利用换元法将未知积分化为欧拉积分1.求积分解:设某3=t,则=再作代换,即得=2.求积分(n0)解:设某n=t,则=应用三欧拉积分性质的应用(1)求积分解:设t=in某,则=dt再作代换t=,即得=