zuijianqiugen 发表于 2014-6-1 14:45:25

普西函数的两大公式变换问题

本帖最后由 zuijianqiugen 于 2014-6-1 21:08 编辑

(1)普西函数的高斯积分公式与狄利克莱积分公式,参见(高等数学)特殊函数(第4页)http://www.doc88.com/p-80722308331.html
(2)由于书写的限制,不知版主能否将此公式粘贴在本帖上?
(3)我的问题是:如何将”狄利克莱积分公式“\(Psi(z)=\int_0^\oo \frac{1}{t\rm e^t}-\frac{1}{t(1+t)^z}\dif t\)变换成”高斯积分公式\(\Psi(x)=\int_0^{\infty}(\frac{e^{-t}}{t}-\frac{e^{-xt}}{1-e^{-t}})dt\)“?(悬赏十个金币)


高斯积分公式:ψ(z)=∫(0,∞){1/(tet)-1/[(1-e-t)etz]}dt(Rez>0)


狄利克莱积分公式:ψ(z)=∫(0,∞)-t-(1+t)-z]t-1dt(Rez>0)

mathe 发表于 2014-6-1 14:51:50

你说的浦西函数别人会很难看懂,更常见的说法是Digamma函数就是Gamma函数的对数求导
http://en.wikipedia.org/wiki/Digamma_function
\[\psi(x)=\frac{d}{dx}\ln(\Gamma(x))=\frac{\Gamma'(x)}{\Gamma(x)}\]
不过你另外说的狄利克莱积分和高斯积分公式是什么呢?

zuijianqiugen 发表于 2014-6-1 14:56:37

mathe 发表于 2014-6-1 14:51
你说的浦西函数别人会很难看懂,更常见的说法是Digamma函数就是Gamma函数的对数求导
http://en.wikipedia. ...


mathe版主现在使用的是电脑,能否将”普西函数的高斯积分公式与狄利克莱积分公式“粘贴在本帖上?

mathe 发表于 2014-6-1 15:08:32

维基百科上仅给出了digamma函数两个积分形式
\[\psi(x)=\int_0^{\infty}\left(\frac{e^{-t}}{t}-\frac{e^{-xt}}{1-e^{-t}}\right)\dif t\]

\[\psi(s+1)=-\gamma+\int_0^1\frac{1-x^s}{1-x}\dif x\]
和楼主的问题有关系吗

kastin 发表于 2014-6-1 15:09:48

mathe 发表于 2014-6-1 14:51
你说的浦西函数别人会很难看懂,更常见的说法是Digamma函数就是Gamma函数的对数求导
http://en.wikipedia. ...

证明过程:
令`x=\rm e^t-1`,`\Delta=\rm e^{\delta}-1`

mathe 发表于 2014-6-1 15:12:43

直接推导估计会有点困难,但是由于$\Gamma$函数是解析函数,所以digamma函数也是解析函数,通过分析其零点和极点会更加容易一些,这些需要复变函数的知识。

zuijianqiugen 发表于 2014-6-1 16:00:07

mathe 发表于 2014-6-1 15:08
维基百科上仅给出了digamma函数两个积分形式
\[\psi(x)=\int_0^{\infty}(\frac{e^{-t}}{t}-\frac{e^{-xt}} ...

(1)对不起!刚才有点事,回复晚了,望谅解!
(2)你粘贴的两个公式都是“高斯积分公式”;
(3)参见(高等数学)特殊函数(第4页)http://www.doc88.com/p-80722308331.html

zuijianqiugen 发表于 2014-6-1 17:03:35

本帖最后由 zuijianqiugen 于 2014-6-1 17:08 编辑

kastin 发表于 2014-6-1 15:09
证明过程:
令`x=\rm e^t-1`,`\Delta=\rm e^{\delta}-1`

此法证明是有问题的。仿照此法,请看下面的证明:

      A=∫(0,∞)a/(et+1)]dt(0>a>-1,该积分收敛)

      =(ε→+0)∫(ε,∞)a/(et+1)]dt

      =(ε→+0)∫(ε,∞)a/(et-1)]dt-(ε→+0)∫(ε,∞)a/(e2t-1)]dt

在第一个积分中,令t=x; 在第二个积分中,令2t=x。即得

       A=(1-2-a)(ε→+0)∫(ε,∞)a/(ex-1)]dx

       =(1-2-a)∫(0,∞)a/(ex-1)]dx(0>a>-1,该积分发散)

zuijianqiugen 发表于 2014-6-1 22:55:46

mathe 发表于 2014-6-1 15:12
直接推导估计会有点困难,但是由于$\Gamma$函数是解析函数,所以digamma函数也是解析函数,通过分析其零点 ...

只有先证明∫(0,∞)[(2x)-1-(1+x)-1]dx=0,才能解决普西函数的两大公式变换问题,参见http://bbs.emath.ac.cn/thread-5575-1-1.html

zuijianqiugen 发表于 2014-6-2 07:31:34

mathe 发表于 2014-6-1 15:08
维基百科上仅给出了digamma函数两个积分形式
\[\psi(x)=\int_0^{\infty}(\frac{e^{-t}}{t}-\frac{e^{-xt}} ...

大家想一想:

(1)凡是由“高斯积分公式”直接变换出来的其它积分表达式,都属于“高斯类型的积分公式”;


(2)凡是由“狄利克莱积分公式”直接变换出来的其它积分表达式,都属于“狄利克莱类型的积分公式”;


(3)若“高斯积分公式”与“狄利克莱积分公式”之间能进行直接变换,那数学家分别取名“高斯积分公式”与“狄利克莱积分公式”有何意义?
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