高斯|高斯狂想曲,非常强大的高斯积分(求解技巧)


高斯|高斯狂想曲,非常强大的高斯积分(求解技巧)
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【高斯|高斯狂想曲,非常强大的高斯积分(求解技巧)】 高斯积分几乎出现在数学和物理的所有领域,甚至在你意想不到的地方 。高斯函数和维中的球体的体积有密切关系 。高斯积分很强大,我希望在阅读完这篇文章后,你会同意 。
高斯积分是以伟大的德国数学家卡尔·弗里德里希的名字命名的

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它描述了位于=附近的钟形曲线下的面积,下方绘制的宽度对应于

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  • 高斯积分是钟形高斯函数下的面积

我经常看到这个积分,但我总是记不住把这些常数放在哪里 。前面的因数是2还是?是在 平方根 里面还是外面?指数是1还是1/2?
首先,让我们做一个最简单的高斯积分例子 。

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计算的诀窍是先计算2,然后取平方根 。解出来后,就很容易计算

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只需要做替换→,重复使用更简单的积分,

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同样,我们 得到

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代换→? 。只是稍微复杂一点的是

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要做到这一点,只需计算

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重新使用上面计算的积分:

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同时,我们现在知道了高斯函数的傅里叶变换 。只需替换前面结果中的→ 。几乎不经过计算,但经过论证,就得到了广义多维版本

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是一些(正)对称×矩阵(不一定对角线)和是列向量

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论证如下 。由于是一个对称矩阵,我们可以找到一个正交矩阵O,其det O=1

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