cgcs2000高斯平面直角坐标_如何巧妙记忆高斯积分

d5b3cec6345a834db5dc5d257ae1d80e.png

ea963e347a51d88af284a2d18c72fb54.png

高斯积分作为一种特殊的反常积分,其应用范围相当广泛,无论是在概率论中所引入的高斯分布(亦称正态分布),还是在统计物理中的相关应用,都表明其有着至关重要的作用。

下面我们来介绍一种记忆高斯积分的方法:

01

从量纲谈起

我们之前曾借助量纲辅助记忆了不少公式,有兴趣的读者不妨在《物理记忆》栏目中回顾有关量纲分析的相关应用。但在该专栏中未曾讨论过量纲如何在超越函数中应用,现在我们做一讨论:

简单回顾正弦,余弦,e指数这三大超越函数的幂级数展开式:

0d0f2b99465ebf58c9bf2f351182f32b.png

从中不难看出,若x具有物理量纲,则展开式的每一项量纲都不相同,而量纲不相同的物理量是无法相加的,因此x仅能为无量纲数,例如弧度制的角度θ

我们回到高斯积分本身:

对此公式,我们不妨给x赋予长度的量纲

b1605fdf3545e92b1f90ec6d9e7f4a18.png

那么根据上述分析,a的量纲必须为长度的负二次方,方能使a乘以x平方是无量纲数。

08aab7c9f5ebaf0587018c6b8dcd0684.png

我们观察等号左侧e指数项整体无量纲,dx具有长度量纲,因此等号左侧具有长度量纲

3174f0f0b726f9ad691bfabfec54e322.png

那么等号右侧也必须有长度量纲[L]

考虑到a具有长度负二次方的量纲,为使等号右侧也为长度量纲,因此等号右侧必须出现a的负二分之一次方:

63d786609f83f5d2ed1785bede5e10cf.png

02

π何来?

第一部分已经分析了右侧必须出现a的负二分之一次方,但尚未解释为何还需要再乘以常系数根号π,为确定此系数,可以令a=1

5a3574d00c890e6c621cf5f68a013fd3.png

该积分右侧便是所需确定的系数

下面采用一些技巧来计算上述积分:

cf0e45ba15b3f21a0d523d2d2c4e6c90.png

由此我们转化为了二重积分,看似将问题复杂化了,实则引入了更强的对称性,我们此时可以用极坐标去处理:直角坐标的面积微元dxdy对应极坐标的面积微元rdrdθ,且积分是对整个二维平面进行积分,因此有:

10efc73c62dc017f209e5c41f1ba52ae.png

最终得到:

84375e829de726ac52a80bdad300b8e3.png

03

记忆

第二部分的过程仅仅给出了具体推导过程,而至于记忆方法,我们可以这么想:

为了计算积分结果,将本来对称性较低的积分(原来的被积函数是偶函数,仅具有轴对称型)化为根号下二重积分,以便于利用极坐标下更好的对称性,而极坐标网格是一圈一圈的圆环构成的,而π这个常数的出现恰是与圆密切联系的,因此我们可以由此记忆常数根号π的由来

84375e829de726ac52a80bdad300b8e3.png

再结合第一部分,由量纲法得出等号右侧必须出现a的负二分之一次方

63d786609f83f5d2ed1785bede5e10cf.png

综上,结合二者便可记忆高斯积分公式:

ea963e347a51d88af284a2d18c72fb54.png

更多巧妙记忆方法请关注公众号:数理tricks

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/305556.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

ibm台式计算机不能自动关机,IBM X3650 M3 不定时自动关机求大神

单位一台IBM X3650 M3 开始是一条内存槽亮黄灯自动关机后 MEM灯亮,和同型号内存条互换后不报错,但是还是会自动关机,报BRD错误。 现在断电后能重新启动,但是过几个小时还是会自动关机。下面是IMM日志。求大神搭救。1 I 06/09/201…

基于.NET Core的优秀开源项目合集

开源项目非常适合入门,并且可以作为体系结构参考的好资源, GitHub中有几个开源的.NET Core项目,这些项目将帮助您使用不同类型的体系结构和编码模式来深入学习 .NET Core技术, 本文列出了不同类别的优秀的开源项目。???? eShopOnContainerseShopOnCo…

业务敏捷与SOA

Web2.0催生广泛的蝴蝶效应 亚洲蝴蝶拍拍翅膀,将使美洲几个月后出现比狂风还厉害的龙卷风!”蝴蝶效应触发了六十年代对混沌理论的广泛关注,过去十几年,由圣菲研究所发起的复杂性理 论的研究也在对传统经济学发起挑战,有…

python判断字符串里的字符_python 判断检测字符串中是否包含指定字符或字符串(比如:?)...

in: 10px auto; padding: 0px; color: rgb(17, 17, 17); font-family: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 13px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);">成员操作符 in zimu "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"zi "…

如何在 .Net Core 中使用 IHostedService

在我们应用程序中常常会有一些执行后台任务和任务调度的需求,那如何在 ASP.Net Core 中实现呢?可以利用 Azure WebJobs 或者其他一些第三方任务调度框架,如:Quartz 和 Hangfire。在 ASP.Net Core 中,也可以将 后台任务…

提高计算机软件速度的方法,小白看过来!提高电脑速度8种实用方法

当电脑使用一段时间之后,常常会遇到运行速度逐渐变缓的情况,甚至卡顿死机,非常影响体验。那么有什么办法可以快速便捷的提高电脑运行速度呢?下面就教你8种办法,让电脑恢复飞速运行状态。1.关闭自动更新电脑总是自动更新&#xff…

网管笔记(1)8.22

8 月 22号,第一天实习,早上因为没有估算好时间所以迟到了点,从我住的地方到网吧,至少要半个小时,8点到,7点钟一定要准时起床.坚持也只有着几天的试用期.网吧出现的问题和解决的方法:一部分机器,在进入系统的时候,会出现读秒,从1到100,然后又跳下来,重新读.不知道原因, …

C# Task 循环任务_C# Task.Run调用外部参数

首先讲一下:c# Task启动带参数和返回值的方法:Task启动带参数Task.Run(() > test("123"));public void Test(string s){...todo..}Task启动带参数和返回值的方法var s Task.Run(() > isTest("ss"));var t s.Result;private …

如何向K8s,Docker-Compose注入镜像Tag

最近在做基于容器的CI/CD, 一个朴素的自动部署的思路是:从Git Repo打出git tag,作为镜像Tagssh远程登录到部署机器向部署环境注入镜像Tag,拉取镜像,重新部署下面分享我是如何在K8s、docker-compose中注入镜像Tag?k8s熟…

东北大学计算机 大一物理考试题,东北大学大学物理期末考题及答案Word版

《东北大学大学物理期末考题及答案Word版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《东北大学大学物理期末考题及答案Word版(5页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。1、传播优秀Word版文档 ,希望对您有帮助,可双击去除!东北大学物…

showModalDialog()、showModelessDialog()方法使用详解

一、showModalDialog和showModelessDialog有什么不同?   showModalDialog:被打开后就会始终保持输入焦点。除非对话框被关闭,否则用户无法切换到主窗口。类似alert的运行效果。   showModelessDialog:被打开后,用户…

.NET 项目中的单元测试

.NET 项目中的单元测试Intro“不会写单元测试的程序员不是合格的程序员,不写单元测试的程序员不是优秀的工程师。”—— 一只想要成为一个优秀程序员的渣逼程序猿。那么问题来了,什么是单元测试,如何做单元测试。单元测试单元测试的定义按照维…

职称计算机还用考试,职称计算机考试注意事项

职称计算机考试注意事项一、注意事项首先,由于考试是模块化设计,所以在报考时要选择自己熟悉的科目。切忌好高骛远,选择那些自己日常使用机会不多、并无把握的科目。许多人在考试时选择了自己工作中最常用的Windows XP、Word 2003、PowerPoin…

休假2周

又一次辞职了 :(这次的原因是觉得之前的公司无论在数据量还是流量及其它方面都过于小了,而且所谓的‘股份’也是一种看不见的东西,公司也没有上市,分红也是老板说了算,我也决定不了什么;其他的原因就是在一些人际、行政…

python安装地是什么_如何安装python

展开全部 Python是跨平台的,可以运行在2113Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上5261。在Windows上写Python程序,放到Linux上也是能够4102运行的。 要开始学习1653Python编程,首先就得把Python安装到电脑里。安装后,会得到Python解…

ABP vNext 实现租户Id自动赋值插入

背景在使用ABP vNext过程中,因为我们的用户体系庞大,所以一直与其他业务同时开发,在开发其他业务模块时,我们一直存在着误区:认为ABP vNext 自动处理了数据新增时的租户Id(TenantId)的自动赋值插…

solaris 命令

一.chmod 命令 chmod用于改变文件或目录的访问权限。用户用它控制文件或目录的访问权限。该命令有两种用法。一种是包含字母和操作符表达式的文字设定法;另一种是包含数字的数字设定法。 1. 文字设定法 命令中各选项的含义为: 在一个命令行中可给出多…

计算机组成与结构PLA,计算机组成与结构.doc

《》教学大纲安徽大学 计算机 学院二OO六年 4 月《计算机组成与结构》是计算机科学与技术、软件工程专业的一门主干课程,本课程以冯.诺依曼计算机模型作为教学起点,介绍计算机的组织结构和工作原理,剖析计算机的运算器、存储器、控…

深入研究.NET 5的开放式遥测

OpenTelemetry 介绍OpenTelemetry是一种开放的源代码规范,工具和SDK,用于检测,生成,收集和导出遥测数据(指标,日志和跟踪),开放遥测技术得到了Cloud Native Computing Foundation(CN…

python编写程序计算1+2+3+......+100和_Python3:计算两个列表总和为100的所有排列的最有效方法是什么?...

优化这种方法的方法不是找出更快的方式来生成排列,而是生成尽可能少的排列。 首先,如果您只想要按排序顺序的组合,您将如何做到这一点? 您不需要生成0到100的所有可能组合,然后对其进行过滤。第一个数字a可以是0到100之…