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oofree木虫 (小有名气)
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[求助]
请教含指数函数的定积分
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遇到下面这样的定积分，一直搞不定，只好来数学版求助 |
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hank612
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4楼2013-09-13 03:00:04
hank612
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【答案】应助回帖
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感谢参与，应助指数 +1
oofree: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-09-13 00:51:00
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oofree: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-09-13 00:51:00
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我先用Mathematica看到了答案, 然后再还原步骤,所谓知其然后知其所以然也. 你的积分等于 Exp(-2m) * Integrate[ Exp[-(x-m/x)^2], {x, 0, Infinity} ]. 把常数因子Exp(-2m)先搁一边, 考虑变量替换 y=x - m/x, 当x 从零到正无穷大时, y从负无穷大到正无穷大, 并且x只能取一个单值分支: x=1/2 * [ y + Sqrt[y^2 +4m] ], 因此 dx/dy = 1/2 + 1/2 * y/Sqrt[y^2+4m]. 所以定积分(变量替换后) 为: Integrate[ Exp[ -y^2 ] * (1/2 + 1/2 * y/Sqrt[y^2+4m] ), {y, -Infinity, Infinity}]. 前半部分是现成结果Integrate[ Exp[ -y^2 ] * 1/2, {y, -Infinity, Infinity}] = Sqrt[ Pi ]. 后半部部分是个奇函数, 积分为0. 因此原来的定积分答案为: Exp(-2m)* Sqrt[ Pi ]. |
2楼2013-09-13 00:38:03
oofree
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3楼2013-09-13 02:24:17
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