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。故含參量積分Γ(x)在
時收斂,其定義域為。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。于是在上連續。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,在上可導。遞推公式
證明:
對下述積分應用分布積分法,有
令
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
,和 恒大于0,因此的圖像位于s軸的上方,且是向下凸的。因為,所以在上僅存在的極小值點 且。又 在内嚴格增,在内嚴格減。由于
所以
由
和在上嚴格增可得: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