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可以求小數(shù)階乘的伽馬函數(shù)

2022-04-01 23:42 作者:我愛計算機科學(xué)  | 我要投稿

轉(zhuǎn)載百度百科關(guān)于伽馬函數(shù)(Gamma)函數(shù)的敘述:

令t=y^2,可得

歷史背景

1728年,哥德巴赫在考慮數(shù)列插值的問題,通俗的說就是把數(shù)列的通項公式定義從整數(shù)集合延拓到實數(shù)集合,例如數(shù)列1,4,9,16.....可以用通項公式n2自然的表達,即便 n 為實數(shù)的時候,這個通項公式也是良好定義的。直觀的說也就是可以找到一條平滑的曲線y=x2通過所有的整數(shù)點(n,n2),從而可以把定義在整數(shù)集上的公式延拓到實數(shù)集合。一天哥德巴赫開始處理階乘序列1,2,6,24,120,720,...,我們可以計算2!,3!,是否可以計算2.5!呢?

但是哥德巴赫無法解決階乘往實數(shù)集上延拓的這個問題,于是寫信請教尼古拉斯·伯努利和他的弟弟丹尼爾·伯努利,由于歐拉當時和丹尼爾·伯努利在一塊,他也因此得知了這個問題。歐拉于1729 年解決了這個問題,由此導(dǎo)致了伽瑪函數(shù)的誕生,當時歐拉只有22歲。

圖1

第一個等號是等比級數(shù)求和,第二個等號是直接積分,第三個等號是泰勒級數(shù)展開。第四個等號是積分與求和交換次序。按照上面推導(dǎo),

必須等于1,所以

通過分部積分的方法,可以推導(dǎo)出這個函數(shù)有如下的遞歸性質(zhì):

我們看到,圖1中的推導(dǎo)并沒有運用到太高深的數(shù)學(xué)理論,但這個問題哥德巴赫都無法解決,原來天才和我們普通人的區(qū)別就在于,能夠運用現(xiàn)有的知識,去解決別人無法解決的問題。


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