第一百三十二章 歐拉求出γ函數(shù)(反常積分)
1727年,歐拉(Euler)被指派到圣彼得堡。他在手稿《關(guān)于最近所做火炮發(fā)射試驗(yàn)的思考》(Meditation upon Experiments made recently on firing of Cannon)中引入符號(hào)e表示自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。這份手稿直到1862年才發(fā)表。
1735年,歐拉引入了記號(hào)f(x)。
1736年,歐拉出版了《力學(xué)》(Mechanica),這是第一本基于微分方程的力學(xué)教科書。
約1750年,達(dá)朗貝爾研究了“三體問(wèn)題”并將微積分應(yīng)用到天體力學(xué)。歐拉、拉格朗日和拉普拉斯也進(jìn)行三體問(wèn)題的工作。
1750年,法尼亞諾(Giulio Fagnano)在《數(shù)學(xué)成果》(Produzioni matematiche)發(fā)表了他以前的大部分工作。它包含了雙紐線的顯著性質(zhì)以及積分的加倍公式。歐拉利用這個(gè)公式證明了橢圓積分的加法公式。
1751年,歐拉發(fā)表了他的復(fù)數(shù)對(duì)數(shù)理論。
1755年,歐拉出版了《微分學(xué)原理》(Institutiones calculi differentialis),書的開頭包含了有限差分的研究。
1765年,歐拉出版了《剛體運(yùn)動(dòng)理論》(Theory of the Motions of Rigid Bodies),它為分析力學(xué)打下了基礎(chǔ)。
1769年,歐拉出版了他的三卷本《屈光學(xué)》(Dioptics)的第一卷。
1769年,歐拉提出了歐拉猜想,即三個(gè)四次冪的和不是一個(gè)四次冪,四個(gè)五次冪的和不是一個(gè)五次冪,高次冪依此類推。
1770年,歐拉出版了教科書《代數(shù)》(Algebra)。
1777年,歐拉在一份手稿中引入符號(hào)i表示-1的平方根,這跟手稿直到1794年才出版。
在1728年,哥德巴赫在思考一種整數(shù)數(shù)量的差值問(wèn)題。
哥德巴赫心想:“階乘一般是整數(shù)的,1、2、3、4、5、6的階乘分別為1、2、6、24、120、720?!?p> 哥德巴赫突然想:“那有沒(méi)有非整數(shù)的階乘,比如2.5的階乘?!?p> 哥德巴赫直接在紙上畫出了1、2、3、4、5、6的自變量和對(duì)應(yīng)的變量1、2、6、24、120、720這樣的函數(shù),自己描繪出了一個(gè)像是拋物線的這種階乘曲線。
“從這樣的函數(shù)上看,那必須是有的。但是,怎么樣能求出那些非整數(shù)的階乘值呢?”
這種延拓的問(wèn)題,哥德巴赫只知道有,但不知道如何準(zhǔn)確的去推導(dǎo)。
所以哥德巴赫給伯努利數(shù)學(xué)家族成員之一的丹尼爾·伯努利寫了一封信,就是關(guān)于如何去求非整數(shù)的階乘。
丹尼爾·伯努利看到信件后,心里覺得驚奇,認(rèn)為哥德巴赫的思想很有趣,但是自己也無(wú)法解決。
恰巧歐拉在旁邊,丹尼爾對(duì)歐拉說(shuō)了這個(gè)事情。
22歲的歐拉也瞬間來(lái)了興趣,直接拿著哥德巴赫的手稿,開始細(xì)致研究。
歐拉發(fā)現(xiàn)等比數(shù)列,在x絕對(duì)值小于1時(shí),等比數(shù)列的和可以等于1/(1-x).
還有一個(gè)含e的積分方程,也等于1/(1-x).
這就推出了伽馬函數(shù)。
最終得到了震驚世界的γ函數(shù)。