从广义二项式定理到Gamma函数
引言 追溯到高中,那是我们便接触了阶乘和简单的二项式定理。随后直到大学,接触到了微积分。那时的我一直在思考:微积分同二项式定理是否存在关联? 现在,我能够自己回答这个问题。当然,答案是有的。 文章内容 简单介绍广义二项式定理 将其与微积分联系到一起,引入Gamma函数 总结Gamma函数的基本特性 二项式定理 更为自然的表达形式 我们熟知的二项式定理写作:$\displaystyle (x+y)^n = \sum_{k=0}^n{C_n^k,x^k,y^{n-k}}$ ,其中 $\displaystyle C_n^k$ 为组合数。 为了更通用地描述广义二项式定理,我们将组合数换一种新的形式写作:$\displaystyle C_n^k = {n \choose k}$,读作:n choose k。 此时,二项式定理变为: $$\displaystyle (x+y)^n = \sum_{k=0}^n {n \choose k} ,x^k,y^{n-k} = \sum_k^n {n \choose k} ,x^{n-k},y^k$$ 在物理学中更常见的形式: $$\displaystyle (1+x)^n = \sum_{k=0}^n {n \choose k} ,x^k$$ 自然的,当指数n为自然数(0和所有正整数),我们知道: $$\displaystyle {n \choose k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}$$ 当指数为非整数时 当指数n为分数时,我们就面临了几个问题: 二项式定理是否还能继续成立? 分数阶乘的数学定义是什么? 此时应该怎么怎么做计算? 牛顿(Isaac Newton)在1665年将二项式定理推广到了实数域。此时在求和时,有限项变成了无穷级数。事实上,即使在复数域,二项式定理依然成立。 $$\displaystyle (1+x)^n = \sum_{k=0}^\infty 1 + nx + \frac{n(n-1)}{2!...