Г函數

Г函數

含參變量的反常積分
Г函數是含參變量的以無窮乘積函數定義的反常積分。作為歐拉積分中一個重要的積分,它與B函數存在一定的聯系。并且它在定積分也有重要的應用。
  • 外文名:gamma funtion
  • 屬于:歐拉積分
  • 性質:含參變量的反常積分
  • 應用:簡便積分運算

函數形式

含參變量α(α>0)的反常積分:

性質

收斂性

Φ(s)的收斂性:當

時是正常積分,所以其收斂;當

時,由柯西判别法可推得其是收斂的。

Ψ(s)的收斂性:當

時,由柯西判别法推得其是收斂的。

含參量積分Γ(x)在

時收斂,其定義域

連續性

在任何閉區間[a,b](a>0)上,對于函數Φ(s),當

時有 ≦ ,由于

收斂,從而

在[a,b]上收斂;對于

,當

時,有

,由于

收斂,從而Ψ(s)在[a,b]上也一緻收斂。于是

上連續。

可導性

考察積分

。它在任何區間

上一緻收斂。于是由含參量反常積分的可微性得出Γ(s)在[a,b]上可導,由a,b的任意性,

上可導。

遞推公式

證明:

對下述積分應用分布積分法,有

就得到Γ函數的遞推公式:

推論:

Г函數

當s趨于0時, Γ(s)趨于+∞

Γ函數的圖像

對于一切

恒大于0,因此

的圖像位于s軸的上方,且是向下凸的。因為

,所以

上僅存在的極小值點

。又

内嚴格增,在

内嚴格減。

由于

所以

上嚴格增可得:

綜上所述,

函數的圖像如圖1中

部分所示

圖1.伽馬函數

Γ函數與Β函數之間的關系

對于任意的實數p,q:

應用

已知

,試證

證明

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