calcoli

Risolvere l'integrale
M(X) = 0+∞   xαe-αx dx =

risolviamolo intanto come integrale indefinito, poi, sul risultato faremo le differenze da +∞ a 0

E' un integrale da risolvere per parti considerando x come il termine di cui conosciamo la derivata ed αe-αx come il termine di cui conosciamo l'integrale: la formula mnemonica e':
f g = fg - [f'g]
abbiamo
f = x
g = αe-αx
f' = 1
g = αe-αx = - e-αx
   vedi lo sviluppo nella nota precedente
applico la formula
xαe-αx dx = x αe-αx dx- [ 1 αe-αx dx] dx =
= x(- e-αx)- [ 1 (-e-αx) dx =
eseguo i calcoli
= -x e-αx + e-αx dx =     anche questo ultimo integrale lo abbiamo gia' sviluppato
= -x e-αx - e-αx

α
Ora torniamo all'integrale definito
0+∞   xαe-αx dx = -x e-αx - e-αx

α
+∞
 
0
=

sostituendo +∞ al primo termine -x·e-αx ottengo la forma indeterminata 0·∞ che posso risolvere applicando la regola di De l'Hôpital
Basta fare le derivate dei fattori e sostituire ad x +∞
-1 ·(-αe-αx)= αe-αx = αe-α(+∞) = αe-∞ = 0
sostituendo ad x il simbolo +∞ ottengo 0, quindi ho:
= 0 + 0e0 - e-∞

α
e0
+  
α
= 0 + 0 - 0 + 1

α
quindi
M(X) = 1

α