点火公式通常指的是 Wallis(华里士)公式,这是一个关于圆周率的无穷乘积的公式。Wallis公式的内容如下:
\[ I_n = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^n x \, dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin^n x \, dx \]
其中,\( I_n \) 是积分的结果。
对于偶数 \( n \),可以通过以下方式计算:
\[ I_n = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^n x \, dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin^n x \, dx = \frac{n-1}{n} \cdot \frac{n-3}{n-2} \cdots \frac{1}{2} \cdot \frac{\pi}{2} \]
对于奇数 \( n \)(除了 \( n = 1 \)),积分结果为:
\[ I_n = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^n x \, dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \sin^n x \, dx = 0 \]
这是因为当 \( n \) 是奇数时,积分区间对称,函数值在 \( [0, \frac{\pi}{2}] \) 和 [\(\frac{\pi}{2}, \pi] \) 上互为相反数,因此积分为零。
总结起来,Wallis公式在积分计算中非常有用,尤其是在需要快速解出特定区间内积分答案的情况下。通过这个公式,可以避免复杂的开方运算,使计算过程大大简化。