再谈昨天的“沃利斯积分“

昨天写的《沃利斯曾经解决过的几道积分问题》还存在一个令我感到“困惑”的问题,今天解决了,很开心。 昨天的文章中提到的积分:,通过换元法可以得到它的三角函数形式、也就是沃利斯积分形式:。而这两个等价的积分式又可以被统称为B积分,进而推导成Gamma计算式,完成求解。 这是昨天的文章中谈到的内容,结论无疑。 但是我的困惑在于:当我对上面诸多计算式,分别通过笔算、SageMath计算、计算器计算对比验证的时候,却发现我使用的计算器无法得到正确的结果,现象如下: 积分 积分式 Gamma结果 SageMath结果 fx-991CN结果 多项式积分 正确 正确 正确 沃利斯积分 正确 正确 1.569…… 问题现象表 可以看出我使用计算器得到的结果并不是正确的,原因在于在这个计算器的设置中有结果表达形式的设置,之前使用的是以数值作为结果表达形式,应该调整成使用弧度作为结果表达形式,通过这个设置的改变,才能得到正确的结果。 之所以要如此繁复的、不厌其烦的做这个验证,主要是心里没底,担心自己理解的不对。现在所有的辅助自动计算结果都与理论吻合、手算结果一致,我就可以放心大胆地说,这个知识点,我算是基本掌握了。 对于计算器,今天在查找它的设置时,额外了解到:计算器在进行积分计算时,使用了很多估算方法,例如辛普森法、梯形法、或者高斯-勒让德积分等。通过这些方法,计算器在给定积分区间内选取若干采样点,以近似计算积分值。 这些数值积分算法对我而言还很陌生、又觉得好奇有趣,只无奈精力实在有限,无法深入学习。