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伽马函数的产生及其性质解析

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:上面的公式中涉及伽马函数。伽马函数的产生还真的有一段曲折的过程。欧拉听说了,于1729年解决了这个难题,并且由此给出了式所定义的伽马函数。伽马函数具有下列性质:为任意实数;B 是欧拉-贝塔函数。有关伽马函数的公式很多,《超弦理论》一书的著者格林、施瓦兹、威腾先生在该书第一章总结性地写下了有关伽马函数的十几个公式。图2.3数学家黎曼和欧拉

伽马函数的产生及其性质解析

上面的公式中涉及伽马函数。伽马函数的定义式如下:

数学王子高斯以及数学大师勒让德、刘维尔等人都曾对伽马函数十分关注,因为它在初等数学和高等数学中多次出现,在概率论中也无处不在。

那么,伽马函数是如何产生的呢?伽马函数的产生还真的有一段曲折的过程。

你认识哥德巴赫先生吧!哥德巴赫是一位黑眉毛、大眼睛,并且时常戴着一副眼镜、下巴上留着长胡子的先生。1690年,他出生于德国的加里宁城,毕业于牛津大学,曾任中学教师。1725年,幸运降落到他的家门口,他被选为俄罗斯彼得堡科学院院士;1742年,他全家移居莫斯科,被委任为俄罗斯外交官。他与欧洲的许多数学家建立了友谊,经常与欧拉等数学大师写信,提出许多看似正确而又难以证明的问题。例如,有一次他在信中问欧拉:“欧拉先生,一个大偶数能不能写成两个素数的和?我试验了好多个,都行。你能不能给出一般化的理论证明?”欧拉至今也没有给出任何证明。这就是众所周知而又令人望而生畏的“哥德巴赫猜想”。因为它是让不少数学家穷尽终生智慧也未能解决的“皇冠上的明珠”。

1728年哥德巴赫先生考虑阶乘问题时,提出了疑问。他发现,1!=1,2!=2,3!=6,4!=24,5!=120,6!=720,7!=5040,…并且n 与n!的关系可以用平滑的曲线描绘出来,那么(2.5)!等于多少呢?哥德巴赫问谁呢?尼古拉斯·伯努力和弟弟丹尼尔·伯努力,这两位先生没能给出回答。欧拉听说了,于1729年解决了这个难题,并且由此给出了(14)式所定义的伽马函数。

伽马函数具有下列性质:

为任意实数;B 是欧拉-贝塔函数。(www.xing528.com)

有关伽马函数的公式很多,《超弦理论》一书的著者格林、施瓦兹、威腾先生在该书第一章总结性地写下了有关伽马函数的十几个公式。

2.5!=?,你会计算了吗?根据性质(2)和性质(5),应该有Γ函数的第10 个性质,即(10)X!=()ΓX X,X 可以是正整数,也可以是非整数。

按照(10)式,得:

图2.3 是欧拉和黎曼的画像,让我们瞻仰一下两位大师的尊容吧!

图2.3 数学家黎曼和欧拉

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