二分之一的階乘得多少?
首先階乘最初是定義在自然數(shù)域的:
初值:0!=1
遞推:n!=n*(n-1)!
其次,階乘確實(shí)可以擴(kuò)張到整個(gè)實(shí)數(shù)域(甚至復(fù)數(shù)域),仍然滿足上述初值和遞推公式,除了在負(fù)整數(shù)處無定義外(±∞),別的都有確定值。
沒錯(cuò),這又是大神歐拉的杰作!
其實(shí)…如果有提示,也不是很難想到… 我們可以定義一個(gè)積分函數(shù):
Γ(x+1)=∫?∞y?e??dy
不難發(fā)現(xiàn),這個(gè)Γ(伽馬)函數(shù)符合上述遞推公式,也符合初值,所以我們可以把階乘延拓到整個(gè)復(fù)數(shù)域:
x!=Γ(x+1)=∫?∞y?e??dy
具體到題目所問的 ?!,有:
?!=Γ(1?)=∫?∞(√y)*e??dy=(√π)/2
----------
后面這個(gè)定積分的具體解法也不難,換元 y=x2,則:
∫?∞(√y)*e??dy
=∫?∞x*e??2dx2
=∫?∞2x2*e??2dx
=∫?∞-x*d(e??2)dx
= |?∞-x*e??2+∫?∞e??2dx
=∫?∞e??2dx
=(√π)/2
最后這一步就是著名的(高斯)正態(tài)函數(shù)定積分,用經(jīng)典的二重積分+極坐標(biāo)換元可解:
G(x)=∫±∞e??2dx。則:
G2=?e??2??2dxdy,極坐標(biāo)換元有:
G2=?(e^-ρ2)ρdρdθ
=(-?∫d(e^-ρ2)dρ)*(∫dθ)
=(-? |?∞e^-ρ2)*2π
= π