积分等式与不等式的证明

(1)积分当函数,利用函数思维

(2)积分当积分,利用积分技巧

  1. 变量替换
  2. 分部积分
  3. 一二重积分互相转化
  1. 例:(二重)证明\int_{-\infty}^{+\infty}e^{-x^2}dx=\sqrt{x} 泊松积分
    证:
    \displaystyle \left[\int_{-\infty}^{+\infty}e^{-x^2}dx\right]^2

\displaystyle =\int_{-\infty}^{+\infty}e^{-x^2}dx\int_{-\infty}^{+\infty}e^{-y^2}dy

\displaystyle =\iint_{R^2}e^{(x^2+y^2)}dxdy

\displaystyle =\int_0^{2\pi}d\theta\int_0^{+\infty}e^{-r^2}rdr

\displaystyle =2\pi\cdot\frac{1}{2}\int_0^{+\infty}e^{-r^2}dr^2

\displaystyle =-\pi\left[e^{-r^2}\right]^{+\infty}=\pi

\displaystyle \therefore \int_{-\infty}^{+\infty}e^{-x^2}dx=\sqrt\pi

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