188 int_(0)^+inftysqrt(x)e^-xdx=A. sqrt(pi).B. pi.C. (sqrt(pi))/(2)
A. $\sqrt{\pi}.$
B. $\pi.$
C. $\frac{\sqrt{\pi}}{2}$
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查伽马函数(Gamma函数)的应用,以及对积分形式的识别能力。
解题核心思路:
题目中的积分形式与伽马函数的标准形式高度相似。伽马函数定义为:
$\Gamma(n) = \int_{0}^{+\infty} t^{n-1} e^{-t} dt$
通过将被积函数中的$\sqrt{x}$转化为$x^{1/2}$,即可直接对应伽马函数的形式,从而快速得出结果。
破题关键点:
- 识别积分形式:将$\sqrt{x}$写成$x^{1/2}$,明确指数函数和幂函数的组合形式。
- 匹配伽马函数参数:确定$n-1 = \frac{1}{2}$,即$n = \frac{3}{2}$,进而利用已知的伽马函数值$\Gamma\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{\sqrt{\pi}}{2}$。
步骤1:将积分与伽马函数形式对比
原积分:
$\int_{0}^{+\infty} \sqrt{x} e^{-x} dx = \int_{0}^{+\infty} x^{1/2} e^{-x} dx$
伽马函数定义:
$\Gamma(n) = \int_{0}^{+\infty} t^{n-1} e^{-t} dt$
对比可得,当$n-1 = \frac{1}{2}$时,即$n = \frac{3}{2}$,原积分等于$\Gamma\left(\frac{3}{2}\right)$。
步骤2:计算伽马函数值
根据伽马函数的性质:
$\Gamma\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{1}{2} \Gamma\left(\frac{1}{2}\right)$
已知$\Gamma\left(\frac{1}{2}\right) = \sqrt{\pi}$,代入得:
$\Gamma\left(\frac{3}{2}\right) = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{\pi} = \frac{\sqrt{\pi}}{2}$
结论:原积分的结果为$\frac{\sqrt{\pi}}{2}$,对应选项C。