作者Annihilator (> No LOVE (%))
看板Math
标题Re: [微积] 请教一题积分
时间Sun May 29 02:11:51 2011
※ 引述《stevelu (饼乾)》之铭言:
: ※ 引述《calculusbat (Renew)》之铭言:
: : 试导出下面等式
: : ∞ -at x -x^2 -x(2a)^(1/2)
: : ∫ e ----------------- exp(-------) dt = e
: : 0 t(2πt)^(1/2) 2t
: : 这题想了很久,还是不知道怎麽做...
: : 希望板上高手可以教一下
: : 谢谢
: ∞ -at x -x^2
: ∫ e ----------------- exp(-------) dt =
: 0 t(2πt)^(1/2) 2t
- d ∞ -at 1 -x^2
---- ∫ e --------------- exp(-------) dt = *
dx 0 (2πt)^(1/2) 2t
: (抱歉实在不太会打算式= =)
: http://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform
: 接下来就是用傅立叶转换
: 上面那个维基网站中有个表 square integrable functions
: 先用206把积分中的高斯分部用他的inverse FT表示
: 你会发现exp()里面的 t 跑到分子了
: 现在整个积分是个双重积分
: 然後先对t做积分
: 积出来会有一个 1/(2a + w^2) 项
: 再用同表格里的207 对w积分
: 最後再对x做个微分就结束了
: 不过这里x好像要令为正数
: 因为你可以看到207式的函数是exp(-a|x|) 有个绝对值
: 试试看吧~
嗯,用机率的c.f.:C[]或m.g.f.:M[]来解释好了
1 -x^2
令 f(x;σ^2=t) = -------- exp(------), that is, f is pdf of some normal dis.
√(2πt) 2t
设
∞
L(a;x) = ∫a˙exp(-at)f(x;t)dt ( 谜之音, L是... )
0
对L的x变数求c.f.或m.g.f., 形式如下
∞ ∞ ∞
C [L(a;x)] = ∫exp(isx)L(a;x)dx = ∫a˙exp(-at)[∫exp(isx)f(x;t)dx]dt
X -∞ 0 -∞
或者
∞ ∞ ∞
M [L(a;x)] = ∫exp(sx)L(a;x)dx = ∫a˙exp(-at)[∫exp(sx)f(x;t)dx]dt
X -∞ 0 -∞
因为Normal dis.的c.f.为exp(iμs-σ^2s^2/2)及m.g.f.为exp(μs+σ^2s^2/2)
http://en.wikipedia.org/wiki
/Normal_distribution
#Characteristic_function_and_moment_generating_function
所以
∞ ∞
C [L(a;x)]=∫a˙exp(-at)exp(-t˙s^2/2)dt =∫a˙exp[-t(a+s^2/2)]dt = a/(a+s^2/2)
X 0 0
及
∞ ∞
M [L(a;x)]=∫a˙exp(-at)exp(t˙s^2/2)dt =∫a˙exp[-t(a-s^2/2)]dt = a/(a-s^2/2)
X 0 0
考虑Laplace dis.的c.f.为exp(iμs)/(1+b^2s^2)及m.g.f为exp(μs)/(1-b^2s^2)
http://en.wikipedia.org/wiki/Laplace_distribution
因此 L(a;x)为某个Laplace dis.的pdf. that is
L(a;x) = √(a/2)˙exp[-|x|√(2a)]
当 x≠0 时
-d
-- L(a;x) = a˙exp[-|x|√(2a)]˙sgn(x)
dx
http://en.wikipedia.org/wiki/Sign_function
且当x=0时,L(a;x)对x的导数不存在
而题目所求即为
-d 1
* = -- - L(a;x) = exp[-|x|√(2a)]˙sgn(x)
dx a
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~by Jackary P.~
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※ 编辑: Annihilator 来自: 180.217.9.108 (05/29 02:33)
1F:→ Annihilator :以上是不严格的... 05/29 02:52
2F:推 calculusbat :感谢...怎麽说不严格? 05/29 16:07
3F:→ calculusbat :看起来好像没什麽问题XD 05/29 16:08
4F:→ calculusbat :还有我第一次看到Laplace dis.... 05/29 16:09