高斯积分: 一个重要的反常积分

高斯函数

高斯积分: 一个重要的反常积分

从-∞到+∞的积分(反常积分)

高斯积分: 一个重要的反常积分

称为高斯积分

高斯积分: 一个重要的反常积分

高斯积分的计算

高斯积分不能直接计算,因为高斯函数e^(-x^2)的原函数不是初等函数。

利用二重积分,我们可以证明高斯积分等于π的平方根:

高斯积分: 一个重要的反常积分

推导见同济大学《高等数学》下册。

你喝水、看时间或穿衣服时都可以看到推导:

高斯积分: 一个重要的反常积分
高斯积分: 一个重要的反常积分
高斯积分: 一个重要的反常积分

这个结论来之不易,且十分有用,希望读者能记住。

高斯积分: 一个重要的反常积分

更一般的高斯积分是:

高斯积分: 一个重要的反常积分

证明不难(只需作一个积分变换),留给读者。


高斯积分的应用

在概率论中,高斯积分可以用来计算正态分布的密度

高斯积分: 一个重要的反常积分

的积分

高斯积分: 一个重要的反常积分

其结果是1 (整个概率密度的积分总是1),

高斯积分: 一个重要的反常积分

或者

高斯积分: 一个重要的反常积分
高斯积分: 一个重要的反常积分

川大徐小湛 2019/3/28


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