判断一反常积分敛散性?如果收敛求其值。最好详细点
∫(0到+∞)e^-x^2dx用lim[x趋于+∞]xe^-x^2判断可以吗?不会求这个极限。...
∫ (0到+∞)e^-x^2dx
用lim[x趋于+∞]xe^-x^2 判断可以吗?不会求这个极限。 展开
用lim[x趋于+∞]xe^-x^2 判断可以吗?不会求这个极限。 展开
2个回答
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这是泊松积分的1/2,泊松积分的值是π^(1/2),所以这个积分的值是
(1/2)π^(1/2)
证明过程
(∫(∞,-∞)exp(-x^2) dx)*(∫(∞,-∞) exp(-x^2) dx) 把(∫(∞,-∞)exp(-x^2) dx)乘上自己
=(∫∞,-∞exp(-x^2) dx)*(∫(∞,-∞) exp(-y^2) dy) 积分与变量选取无关,第二个里面的x换成y
得到二重积分
化为极坐标下积分
原式=∫∫(∞,-∞)exp(-x^2-y^2) dxdy
=∫2π,0 dt∫(∞,0) exp(-r^2)rdr
=2π*1/2=π
开方
推出∫(∞,-∞) exp(-x^2) dx = π^(1/2)
(1/2)π^(1/2)
证明过程
(∫(∞,-∞)exp(-x^2) dx)*(∫(∞,-∞) exp(-x^2) dx) 把(∫(∞,-∞)exp(-x^2) dx)乘上自己
=(∫∞,-∞exp(-x^2) dx)*(∫(∞,-∞) exp(-y^2) dy) 积分与变量选取无关,第二个里面的x换成y
得到二重积分
化为极坐标下积分
原式=∫∫(∞,-∞)exp(-x^2-y^2) dxdy
=∫2π,0 dt∫(∞,0) exp(-r^2)rdr
=2π*1/2=π
开方
推出∫(∞,-∞) exp(-x^2) dx = π^(1/2)
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追问
具体怎么判断的 怎么算的 能说下吗?
追答
我已经补充了证明过程,你看一下
这是个重要的结论,直接记住就行了。是可以直接用的。
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