第2種不完全ガンマ関数とガンマ関数の比の極限
第2種不完全ガンマ関数とガンマ関数の比の極限
(1)
\[ \lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}=\delta_{0x} \](2)
\[ \lim_{k\rightarrow\infty}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}=1 \]-
\(\Gamma\left(x\right)\)はガンマ関数、\(\Gamma\left(k,x\right)\)は第2種不完全ガンマ関数、\(\delta_{ij}\)はクロネッカーのデルタ(1)
\begin{align*} \lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)} & =\lim_{k\rightarrow0}\frac{k\Gamma\left(k,x\right)}{k\Gamma\left(k\right)}\\ & =\lim_{k\rightarrow0}\frac{k\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k+1\right)}\\ & =\lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(k+1,x\right)-x^{k}e^{-x}}{\Gamma\left(k+1\right)}\\ & =\lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(1,x\right)-x^{k}e^{-x}}{\Gamma\left(1\right)}\\ & =e^{-x}-\left(1-\delta_{0x}\right)e^{-x}\\ & =\delta_{0x}e^{-x}\\ & =\delta_{0x} \end{align*}(2)
\begin{align*} \lim_{k\rightarrow\infty}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)} & =\lim_{k\rightarrow0}\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}+\sum_{k=+0}^{\infty}\left(\frac{\Gamma\left(k+1,x\right)}{\Gamma\left(k+1\right)}-\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}\right)\\ & =\delta_{0x}+\sum_{k=+0}^{\infty}\left(\frac{\Gamma\left(k+1,x\right)}{\Gamma\left(k+1\right)}-\frac{\Gamma\left(k,x\right)}{\Gamma\left(k\right)}\right)\\ & =\delta_{0x}+e^{-x}\sum_{k=+0}^{\infty}\frac{x^{k}}{k!}\\ & =\delta_{0x}+e^{-x}\left(e^{x}-\delta_{0x}\right)\\ & =\delta_{0x}\left(1-e^{-x}\right)+1\\ & =1 \end{align*}
ページ情報
| タイトル | 第2種不完全ガンマ関数とガンマ関数の比の極限 |
| URL | https://www.nomuramath.com/ysmvct5b/ |
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ディガンマ関数の積分表示
\[
\psi\left(z\right)=-\gamma+\int_{0}^{1}\frac{1-x^{z-1}}{1-x}dx
\]
第1種・第2種不完全ガンマ関数の定義
\[
\Gamma\left(a,x\right)=\int_{x}^{\infty}t^{a-1}e^{-t}dt
\]
ガンマ関数・ディガンマ関数・ポリガンマ関数の定義
\[
\Gamma(z)=\int_{0}^{\infty}t^{z-1}e^{-t}dt
\]
ガンマ関数のハンケル積分表示
\[
\Gamma\left(z\right)=\frac{i}{2\sin\left(\pi z\right)}\int_{C}\left(-\tau\right)^{z-1}e^{-\tau}d\tau
\]