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-rw-r--r-- | buch/chapters/040-rekursion/gamma.tex | 36 |
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diff --git a/buch/chapters/040-rekursion/gamma.tex b/buch/chapters/040-rekursion/gamma.tex index d19b51b..713215c 100644 --- a/buch/chapters/040-rekursion/gamma.tex +++ b/buch/chapters/040-rekursion/gamma.tex @@ -437,8 +437,40 @@ die Werte der Fakultät annimmt. \label{buch:rekursion:fig:gamma}} \end{figure} -XXX Laplace-Transformation der Potenzfunktionen $t^\alpha$ und -$\Gamma$-Funktion. +% XXX Beweis der Integraldarstellung der Gamma-Funktion + +\subsubsection{Laplace-Transformierte der Potenzfunktion} +Die Integraldarstellung der Gamma-Funktion erlaubt jetzt auch, die +Laplace-Transformation der Potenzfunktion zu berechnen. + +\begin{satz} +Die Laplace-Transformierte der Potenzfunktion $f(t)=t^\alpha$ ist +\[ +(\mathcal{L}f)(s) += +\frac{1}{s^\alpha} \Gamma(\alpha+1). +\qedhere +\] +\end{satz} + +\begin{proof}[Beweis] +Die Laplace-Transformierte ist das Integral +\[ +(\mathcal{L}f)(s) += +\int_0^\infty t^\alpha e^{-st}\,dt +\] +Durch die Substitution $st = u$ oder $t=\frac{u}{s}$ wird daraus +\[ +(\mathcal{L}f)(s) += +\int_0^\infty \biggl(\frac{u}{s}\biggr)^\alpha e^{-u}\,du += +\frac{1}{s^\alpha}\int_0^\infty u^{\alpha} e^{-u}\,du += +\frac{1}{s^\alpha} \Gamma(\alpha+1). +\] +\end{proof} \subsubsection{Alternative Lösungen} Die Funktion $\Gamma(z)$ ist nicht die einzige Funktion, die natürlichen |