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金虫 (小有名气)

[求助] 求助一道积分问题 已有1人参与

求助一道积分问题,题目如下

求助一道积分问题


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喜欢数的黑

金虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by hank612 at 2016-01-20 14:36:15
http://math.stackexchange.com/questions/106965/how-to-evaluate-the-integral-of-exp-x2-1-x2-on-0-infty

完全一样的思路, 不妨设z>0, 要证明I:=\int_{0}^{\infty}e^{-(u-\frac{z}{2u})^2}du=\frac{\sqrt ...

不是应助回帖,无法给分啊

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4楼2016-01-20 15:03:09
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查看全部 6 个回答

001gqs

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
喜欢数的黑: 金币+15, ★★★★★最佳答案 2016-01-20 15:01:50
首先,左边的积分是收敛的,容易说明。
1. 变量替换:u---->|z/2|/t,得到
    \int exp(-u^2-|z/2|^2/u^2)du=|z/2|*\int exp(-t^2-|z/2|^2/t^2)/t^2 dt
2. 由1得到:
    2*\int exp(-u^2-|z/2|^2/u^2)du=\int exp(-u^2-|z/2|^2/u^2)(1+|z/2|/u^2)du
3. 注意到
  (1+|z/2|/u^2)du=d(u-|z/2|/u),此时u\in(0,+\infty),而相应u-|z/2|/u\in(-\infty,+\infty)
4. 利用熟知结论\int exp(-x^2)dx=\sqrt(\pi)即可。

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

强悍的老民科
2楼2016-01-20 14:15:17
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hank612

至尊木虫 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
喜欢数的黑(Edstrayer代发): 金币+10 2016-01-21 00:11:36
http://math.stackexchange.com/qu ... -x2-1-x2-on-0-infty

完全一样的思路, 不妨设z>0, 要证明

对I 作变量替换 , 得, 即

其中. 剩下的是大家都知道的Gauss 积分(标准正态分布的表达式), 结束。

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

We_must_know. We_will_know.
3楼2016-01-20 14:36:15
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喜欢数的黑

金虫 (小有名气)

送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 001gqs at 2016-01-20 14:15:17
首先,左边的积分是收敛的,容易说明。
1. 变量替换:u---->|z/2|/t,得到
    \int exp(-u^2-|z/2|^2/u^2)du=|z/2|*\int exp(-t^2-|z/2|^2/t^2)/t^2 dt
2. 由1得到:
    2*\int exp(-u^2-|z/2|^2/u^2)du= ...

谢谢^_^

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5楼2016-01-20 15:03:58
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