Кіріспе

Гаусс функциясының интегралы, sqrt(π) тең.

Гаусс интегралы, сондай-ақ Эйлер-Пуассон интегралы деп те аталады, нақты сан осындағы Гаусс функциясының интегралы болып табылады. Немец математигі Карл Фридрих Гаусс атымен аталған бұл интегралды, Абрахам де Муавр 1733 жылы алғаш рет тапқан, ал Гаусс 1809 жылы нақты интегралды жариялаған. Интегралдың қолданылу саласы өте кең. Мысалы, айнымалыларды сәл өзгерту арқылы, қалыпты таралымның нормалау тұрақтысын есептеу үшін қолданылады. Шектелген шектері бар осы интеграл, қателік функциясымен және қалыпты таралымның жиынтық таралым функциясымен тығыз байланысты. Физикада бұл типтегі интеграл жиі кездеседі, мысалы, кванттық механикада, гармоникалық осциллятордың негізгі күйінің ықтималдық тығыздығын табу үшін. Бұл интеграл сондай-ақ, гармоникалық осциллятордың пропагаторын табу үшін жол интегралдық формулалауда және статистикалық механикада оның бөлу функциясын табуда қолданылады. Қателік функциясы үшін элементарлық функция болмаса да, Риш алгоритмімен дәлелденгендей, Гаусс интегралын көп айнымалылы есептеу әдістері арқылы аналитикалық түрде шешуге болады. Яғни, элементарлық белгісіз интеграл жоқ, бірақ анықталған интегралды есептеуге болады. Кез келген Гаусс функциясының анықталған интегралы:

Жоғары реттік көптіктер

Негізгі сызықтық өзгерісті қолдану n айнымалыдағы гомогенді полиномиалдың экспонентасының интегралы тек SL(n) полиномиалдың инварианттарына ғана тәуелді болатынын көрсетеді. Мұндай инварианттардың бірі – дискриминант, оның нөлдері интегралдың ерекшеліктерін көрсетеді. Дегенмен, интеграл басқа инварианттарға да тәуелді болуы мүмкін. Басқа жұп көпмүшелердің экспоненталарын қатарлар арқылы сандық түрде шешуге болады. Конвергенция болмаған жағдайда, оларды формалды есептеулер ретінде қарастыруға болады. Мысалы, төртінші дәрежелі көпмүшенің экспонентасының интегралы үшін шешім келесідей:

1 = n + p = 0 (mod 2) шарты, себебі −∞-ден 0-ға дейінгі интеграл әр мүшеге (−1)^(n+p)/2 көбейткішін қосады, ал 0-ден +∞-ға дейінгі интеграл әр мүшеге 1/2 көбейткішін қосады. Осындай интегралдар кванттық өріс теориясы сияқты салаларда кездеседі.