函数形式
含参变量α(α>0)的反常积分:
性质
收敛性
Φ(s)的收敛性:当
时是正常积分,所以其收敛;当时,由柯西判别法可推得其是收敛的。Ψ(s)的收敛性:当
时,由柯西判别法推得其是收敛的。故含参量积分Γ(x)在
时收敛,其定义域为。连续性
在任何闭区间[a,b](a>0)上,对于函数Φ(s),当
时有 ≦ ,由于 收敛,从而在[a,b]上收敛;对于,当时,有,由于收敛,从而Ψ(s)在[a,b]上也一致收敛。于是在上连续。可导性
考察积分
。它在任何区间上一致收敛。于是由含参量反常积分的可微性得出Γ(s)在[a,b]上可导,由a,b的任意性,在上可导。递推公式
证明:
对下述积分应用分布积分法,有
令
就得到Γ函数的递推公式:推论:
Г函数
当s趋于0时, Γ(s)趋于+∞
Γ函数的图像
对于一切
,和 恒大于0,因此的图像位于s轴的上方,且是向下凸的。因为,所以在上仅存在的极小值点 且。又 在内严格增,在内严格减。由于
所以
由
和在上严格增可得:综上所述,
函数的图像如图1中部分所示。图1.伽马函数
Γ函数与Β函数之间的关系对于任意的实数p,q:
应用
已知
,试证。证明