由 ? x? dx 中 n 逼近 -1 時所想到的……
07-09
由 ? x? dx 中 n 逼近 -1 時所想到的……
普通的冪函數 ,原則上一積分,便是 ;變成定積分的話(假設下界為 0),則為 。然而讓我著迷的地方,則是 n 在不斷靠近 -1 時的過程,其中為了方便講解,我們將 n+1 換元為 t,於是就變成研究 t 在不斷靠近 0 的過程:
我們發現這個積分過後的函數越來越「跳」了——跑得越來越往上去了,但是其圖像則是趨向穩定;如果我們從負數一則開始靠近,我們得到:
這次則是一個不斷「墮落」的過程了——跑得越來越往下來了,但是其圖像同樣趨向穩定。
既然這個函數圖像往兩個方向逃跑,但得到的卻是某個穩定的圖像,我們如何讓它「乖乖站好」呢?現在咱們把 積分下界的 0 修改成 1,變成 後,我們仍然將 n+1 換元為 t,得到圖像:
不難發現我們要的不就是那個神秘的 t=0 的結果,當然我在這裡只能給 0 打引號,畢竟無法直接推測出來,而要靠極限來求:
好了,我們對於普通的冪函數的積分 ,終於衝破了 n=-1 時的禁區,只是我們要換個角度看函數圖像,不是經過原點 (0,0),而是經過 (1,0) 來研究。
【下面的幾何題與上文無關。】
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