关于单形高斯测度相关积分通项公式的证明求助
关于单形高斯测度相关积分通项公式的证明求助
各位大佬好,最近我在啃一个和单形高斯测度相关的多重积分,卡得死死的,想求各位给点证明思路!
我要计算的积分是:
$$
I(n) =\int_{-\infty}0\int_{-\infty}{z_2 \sqrt{\frac{1}{3}}}\cdots \int_{-\infty}{z_{n-1}\sqrt{\frac{n-2}{n}}}\exp\left(-\sum_{k=2}n z_k^2\right)dz_n\cdots dz_3dz_2
$$
这里要求 $n\geq 2$。
先给大家看我已经算出来的低维结果:
- 当 $n=2$ 时,这其实就是标准高斯积分的一半,很容易得到:
$$
I(2) = \frac{\sqrt{\pi}}{2}
$$ - 我用Mathematica跑了 $n=3$ 的情况,结果是:
$$
I(3) = \frac{\pi}{3\cdot 2}
$$
之后我对比了数值计算的结果,发现似乎存在一个通用的通项公式:
$$
I(n) = \frac{\pi^{\frac{n-1}{2}}}{n!}
$$
换句话说,这个单形区域居然刚好捕获了整个高斯权重(总量为 $\pi^{\frac{n-1}{2}}$)的 $1/n!$。这个结果看着特别简洁漂亮,但我完全摸不着证明的门道。一开始我还想试试数学归纳法,但刚起步就卡壳了,完全不知道怎么递推下去...
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Matthew Louis
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