华里士公式的证明过程
2022-07-13 15:49:14 414 字 · 约 1 分钟 # 数学

华里士公式是定积分计算中一个非常常用的公式之一,除了可以快速求三角函数次幂的积分外,形状也非常好记,也被称为点火公式。

在求二重积分的过程中,也经常会把原积分转化为三角函数的次幂形式,所以尝试证明这个公式还是很有实践价值的。

华里士公式有多种变体,主要可以归纳为两个:

由于常用的公式为第一个,所以在此先证明第一个公式。

首先证明

接下来对分部积分

由此,就可以发现,这是一个套娃的过程。

为偶数时:

其中为:

为奇数时:

其中为:

综上:

在应用时,还需要注意的奇数次幂的周期性和对称性和相同,的偶数次幂的周期性和对称性和相同。