Г函数

Г函数

含参变量的反常积分
Г函数是含参变量的以无穷乘积函数定义的反常积分。作为欧拉积分中一个重要的积分,它与B函数存在一定的联系。并且它在定积分也有重要的应用。
  • 外文名:gamma funtion
  • 属于:欧拉积分
  • 性质:含参变量的反常积分
  • 应用:简便积分运算

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。

含参量积分Γ(x)在

时收敛,其定义域

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

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,

上可导。

递推公式

证明:

对下述积分应用分布积分法,有

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

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

上仅存在的极小值点

。又

内严格增,在

内严格减。

由于

所以

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

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