에 대해 를 부분적분으로 증명하세요.
증명 보기
이상적분이므로 먼저 인 구간 에서 부분적분합니다. , 로 두면 , 이므로 를 얻습니다.
, 극한에서 경계항이 사라집니다: 이므로 이고, 입니다 (지수함수가 다항식보다 빠르게 감소합니다). 따라서 이고, 양쪽 적분도 이상적분으로 수렴합니다.
따라서 입니다.
팩토리얼을 실수까지 늘인 함수를 봅니다. 정수에서는 계단처럼 뛰던 값이 매끄러운 곡선이 됩니다.
핵심 규칙은 한 칸 밀면 그 칸의 수가 곱해진다는 것입니다. 이 규칙이 정수 사이 값을 채웁니다. 넓이로 정의되는 적분이 그 곡선을 만듭니다.
예를 들면, 🪜 계단이 1, 2, 6, 24처럼 점프하는 사이에 미끄럼틀 같은 곡선을 끼워 넣은 거예요. 이제 계단 사이의 높이도 잴 수 있어요.
에 대해 를 부분적분으로 증명하세요.
이상적분이므로 먼저 인 구간 에서 부분적분합니다. , 로 두면 , 이므로 를 얻습니다.
, 극한에서 경계항이 사라집니다: 이므로 이고, 입니다 (지수함수가 다항식보다 빠르게 감소합니다). 따라서 이고, 양쪽 적분도 이상적분으로 수렴합니다.
따라서 입니다.
임을 보이고, 이로부터 을 증명하세요.
입니다.
앞 문제의 함수방정식으로 귀납법을 적용합니다.
Base case는 일 때 이며, 동등하게 로 base를 잡을 수도 있습니다.
귀납 단계는 에서만 적용합니다.
에서 이라 가정하면, 함수방정식을 에 적용할 수 있으므로 입니다 (에서는 함수방정식도 도 정의되지 않으므로 이 단계를 에 적용하지 않습니다). 따라서 모든 에 대해 입니다.
를 정의하는 이상적분이 모든 에서 수렴함을 증명하세요.
적분을 에서 둘로 나눕니다.
에서는 이므로 입니다.
는 일 때 유한하므로, 비교판정법으로 가 수렴합니다.
에서는 라 씁니다.
는 에서 연속이고 에서 으로 가므로 유계입니다: 이 되는 을 잡으면 에서는 extreme value theorem으로 maximum을 갖고, 에서는 이하입니다.
가 양의 값을 가지므로 이 maximum은 실제로 attained maximum이며, 라 두면 입니다.
이므로 비교판정법으로 가 수렴합니다. 두 구간 모두 수렴하므로 는 모든 에서 잘 정의됩니다.