題目
Problem
Let f(x), F(x) and h(x) be defined as the following:
f(x)=πλ2e−(x/λ)2,F(x)=∫0xf(t)dt,h(x)=1−F(x)f(x).
(a) (15 points) Find limx→0+h(x).
(b) (15 points) Find limx→∞h(x).
解答
先假設題目中的尺度參數 λ>0。由 F(0)=0 可直接處理 (a):
x→0+limh(x)=1−F(0)f(0)=πλ2.
對 (b),令 u=x/λ。分母是高斯尾端積分:
1−F(x)=π2∫u∞e−s2ds.
當 u→∞ 時,
∫u∞e−s2ds∼2ue−u2.
故
h(x)=∼π2∫u∞e−s2dsπλ2e−u2λ2u=λ22x⟶∞.
答案:
x→0+limh(x)=πλ2,x→∞limh(x)=∞.