Integral d'Euler

En matemàtiques hi ha dues funcions especials conegudes com a integrals d'Euler:[1]

  1. la integral d'Euler de primera espècie: la funció beta d'Euler.
    β ( x , y ) = 0 1 t x 1 ( 1 t ) y 1 d t {\displaystyle \mathrm {\beta } (x,y)=\int _{0}^{1}t^{x-1}(1-t)^{y-1}\,dt} .
  2. la integral d'Euler de segona espècie: la funció gamma d'Euler.
    Γ ( z ) = 0 t z 1 e t d t {\displaystyle \Gamma (z)=\int _{0}^{\infty }t^{z-1}\,e^{-t}\,dt} .

A través del teorema de Fubini es demostra una relació important que uneix les dues funcions i permet expressar la funció beta respecte a la funció gamma, mostrant també de manera immediata la simetria de beta.

β ( x , y ) = Γ ( x ) Γ ( y ) Γ ( x + y ) {\displaystyle \beta (x,y)={\frac {\Gamma (x)\cdot \Gamma (y)}{\Gamma (x+y)}}} .

La funció gamma és una extensió del factorial dels nombres reals i dels nombres complexos; per aquest motiu, les dues funcions assumeixen una expressió més simple en el domini dels nombres naturals ( m , n N {\displaystyle m,n\in \mathbb {N} } ):

Γ ( n ) = ( n 1 ) ! {\displaystyle \Gamma (n)=(n-1)!}
β ( n , m ) = ( n 1 ) ! ( m 1 ) ! ( n + m 1 ) ! = n + m n m ( n + m n ) {\displaystyle \mathrm {\beta } (n,m)={(n-1)!(m-1)! \over (n+m-1)!}={n+m \over nm{n+m \choose n}}} .

Referències

  1. Jeffrey, Alan. Handbook of Mathematical Formulas (en anglès). Academic Press, 2008, p. 234–235. ISBN 978-0-12-374288-9. 

Vegeu també