0346132人目の素数さん
2019/05/11(土) 08:10:43.96ID:XGJyhqkHh,k,L とも偶数または0とする。
(x^h)(y^k)(z^L)exp{-(xx+yy+zz)/2} を全空間で積分しよう。
(1)極座標系で(半径aの球体で)積分すると、
dΩ = sinθ dθ dφ, として、
∬(r sinθcosφ)^h (r sinθsinφ)^k (r cosθ)^L exp(-rr/2) dΩ rr dr
= ∫(sinθcosφ)^h (sinθsinφ)^k (cosθ)^L dΩ ∫[0,a] exp(-rr/2) r^(h+k+L+2) dr
= 4π I~(x^h y^k z^L) ∫[0,a] exp(-rr/2) r^(h+k+L+2) dr,
→ 4π I~(x^h y^k z^L)(h+k+L+1)!! √(π/2) (a→∞)
(2) デカルト座標系で別々に積分する(一辺が2bの立方体で積分する)と
∫[-b,b] x^h exp(-xx/2)dx・∫[-b,b] y^k exp(-yy/2)dy・∫[-b,b] z^L exp(-zz/2)dz
→ (h-1)!!√(2π)・(k-1)!!√(2π)・(L-1)!!√(2π) (b→∞)
よって
I~(x^h y^k z^L) = (h-1)!!(k-1)!!(L-1)!!/(h+k+L+1)!!
また、S~(x^h y^k z^L) = (1/3)^((h+k+L)/2),
T~(x^h) = 1/3, (h≧2)
T~(x^h y^k) = T~(x^h y^k z^L) = 0 (h,k,L≧2)