§4.2 Γ函数
积分拉这积分又成为第二类欧
换成将
函数定义为在数学分析中定义一
)(
)2(0Re,)(
)1(0,)(
:.
0
1
0
1
Euler
zdttez
zx
xdttex
zt
xt
ò
ò
¥
--
¥
--
>=G
>=G
G
二.基本性质
)7(π(1/2) 5.
)6π(sinπ/1)(z (z) 4.
..(5)0,1,2N n!1)(n 3.
(z)(4) 21)(z 2.
1(3)(1) 1.
=G
=+GG
?==+G
G=+G
=G
z
)5(!
)1()]1([)2)(1(
)1()1()()1(
)3(
)4(0Re),(2|
1Re,)1(:)2(
1|1)1(:)1(:
)2/12()2(π2)2(.6
0
1
0
0
0
0
-1/212
n
nnnnn
nnnnnn
nz
zzdttezte
zdttez
edte
z
ztzt
zt
tt
z
=
G--×××--=
-G-=G=+G
=
>G=+-=
->=+G
=-==G
+GG=G
ò
ò
ò
¥
--¥-
¥
-
¥-
¥
-
-
反复应用取
由
由证
2
1
s
η
t
η
s
ξ
t
?
1-
00
)(
00
1
)(1|||s)(t,
),(||
),(
s)(t,|
0:η;0:ξ
η)η1 ξηt
η
η1t
t/ηtξ
/η,ξ
1)/(
)1()(:)1(
101
h
xhx
hx +==?
?=
?
?
¥?¥?
?
?
?
?
?
í
ì
+
×=
+×=
+=
T=+=
=
=-GG
<<
-
?
?
?
?
?
?
?
?
¥¥
+-
¥
--
¥
--
òò
òò
又
则
令
由
当
stst
dsdttste
dssedttexx
x
xst
xsxt
o
p
p
hhhx
xhhhh
xhhxxhhh
x
x
x
x
dde
dde
ddexx
x
x
x
sin
1
)1(
1
|),( s)(t,|1)1()(
:
0 0
1
00
00
=
+=
+=
?
?×+=-GG
ò ò
òò
òò
¥ ¥ -
-
¥¥
-
¥¥
-
由换元公式
pp
p
p
p
p
p
p
=GT=G×G
=
<<=-GG
=
=
-GG=
<<
=
-GG=
<<
)1/1()1/1()2/1(
2/1)6(
1Re0,sin)1()(
)()(
sin)(
)1()()(
:10
sin)(
)1()()(
:1Re0.2
21
2
1
2
1
则
中取在
有唯一性定理
而在
解析
解析
当
z
zxzz
zfzf
xzf
xxzf
x
zzf
zzzf
zo
)(
)(
00
12)(
00
12)(
)0,0(22
00
)(
00
1
)(4)2/1()(
)(4)2/1()(
2,2
,,
0Re,)(
)2/1()(
22
22
2
1
2
1
2
1
?
D
òò
òò
òò
òò
¥¥
-+-
¥¥
-+-
¥<<¥<<
¥¥
--+-
¥
--
¥
--
×=+GG
×=+GG
==
==
>×=
=+GG
hxhxh
hx
hxxxh
hx
hx
hx
hx
hx
ddezz
ddezz
ddsddt
st
zdsdtttse
dssedttezz
z
z
zst
zszt
交换和同样以
则
令
òò
òò
¥¥
-
+--
¥¥
-+-
×=+GG
¥<<<
=+=
+×=+GG
?+D
00
112
2
22
00
12)(
22
22
)(2)2/1()(
0
2,
)()(2)2/1()(
)]()[(21
ba
ba
baba
hx
ab
xhbhxa
hxhxxh
ddz
z
ezz
ddezz
则
可令
可得将
于是得证
p
b
ab
bb
ba
a
ab
×G=
GG=
×=
=
--
--
¥ ¥ -
--
¥ ¥
-
-
--
ò ò
ò ò
)2(2
)2/1()2(2
)(
)(
)12(
)12(
0 0
12
2
0 0
12
2 22
z
z
e
ee
z
z
rz
z
drred
dd
三. Γ函数是半纯函数
1.定义:在有限区域中除极点外别无其它奇点的函
数称为半纯函数.
2. Γ函数可延拓到除z=0,-1,-2…,n外的全平面.
3. Γ函数是半纯函数
4.利用函数关系可进行解析延拓.(见下页)
5. Γ函数的性质在全平面除z=0,-1,-2…外均成立.
{ }
平面整个
平面和解析延拓到除外的整个
已由故由这一函数关系
又如
知如,由
接上页性质
q
pq
pqpB
qpB
P
dxxxqpB
P
qp
qp
q
pqp
0Re
,0Re),(:
),(
88,
,)1(),(
87
)4(
)(
)()(
0Re
0Re
1
0
)1(1
>
>
=
-=
+G
GG
>
>--ò
上次课学习了解析延拓和Γ函数,了解到解
析延拓的概念性质及延拓方法以及Γ函数的定
义和性质.
至于解析延拓的泰勒展开法我们已举例;用
函数关系进行解析延拓我们也已由Γ的函数关
系数Γ(z)= Γ(z+1)/2看到了,下面再看一例.
)3(),(.2
)2(),(),(.1
:
)1(0Re,0Re,)1(),(
)(
)()(
1
0
11
qp
qpqpB
pqBqpB
B
qpdxxxqpB qp
+G
GG=
=
>>-= ò --
o
o
函数它具有如下性质为
其中定义
6
!3)4(
1
0
14
1
0
3.1
2B,
=
=G== ò
ò
--
-
G
dxex
dxex
x
x
个积分来计算下面我们用
点外的全平面 除
的定义域已由
由此可见通过函数关系的全平面解析
在知,由
延拓到 ...2,1,0
...2,1,0
...2,1,0
,
0Re,0Re),(
)3(.
),()3(
--1
--1
--1
>>
?í
ì
qp
qpqpB
qpB
q
p
dtttdtttt
dx
tx
xdtdxdtxdx
txBdx
dxdxdx
nn
n
n
nnn
x
x
t
dt
x
x
x
x
x
x
x
x
òò
ò
ò
òòò
--+
-
-
-
--
-×=×-×=
??
===
==
+=
-
-
---
1
0
12/112/1
1
0
2/1
2/1
1
1
2
2
2
1
0
2
2
1
0
2
20
1
2
21
1
2
2
)1(2)1(2
10:,10:
2/,2
)(,2
.2
1
2
1
111
2/1
时当
则
令函数定义注意
22 )!(2
)!2(
!2
)32)(12(
!
)2/1()2/1(2/1)2/3)(2/1(
!
)2/1()12/1(
)1(
)2/1()2/1()2/1,2/1(
n
n
n
nn
n
nn
n
n
n
n
nn
nB
pp ==
=
==+=
××××--
GG××××--
G+-G
+G
G+G
本章完