關於想數學證明的一些事情─以證明gamma distribution的mgf為例

我曾有這樣的疑問,數學課上看老師黑板上證明如行雲流水般的寫過,過程的演繹解釋得很清楚,a→b、b→c,因為某結論與假設前提矛盾,因此該命題不成立...,諸如此類的,但是自己在想證明時似乎很少可以「這樣流暢」,後來想想,可能是課本上寫的、老師上課講的,是把前人想出的正確推導理解後表達出來, 理解一個證明後把它表達出來,跟先不看前人得到的證法,親自去想,是不太一樣的過程 ,實際親自去想的過程通常會有很多試誤,一個初始條件a,也許可以推得b1、也可推得b2,有時候甚至更多,這些衍生推得的結果,有時它們與欲證明命題的關係不明顯,試了好幾條路才找到行得通的,或是走到某個地步才發覺之前某個條件可派上用場...,這是現實你在思考問題時會遇到的情況,也因此光是上課聽老師講,這方面能力並不會有什麼顯著的進步,很多老師也不太講思考的技巧,學生在討論琢磨,或經歷一定的歷練後才體會到這些事情,我可能算幸運吧,之前微積分課遇到高淑蓉老師,雖然之後休學了,但這門課有放上清大開放式課程平台,後來繼續跟著老師學微積分,那段時期覺得自己真的成長不少。 嗯,有點離題了,接下來我想表達今天在想gamma distribution的mgf證明時的一些想法,這裡有一些專有名詞:隨機變數、某某分配、mgf、gamma function,稍微提一下變數變換,有時候計算時的式子太複雜,或者某些符號形式有重複出現,為了形式清楚或是不用寫那麼多,我們就會以一個代號來代表它們,例如: (1-x)^2 + (1-x)^3=0,令y=1-x,那原式可寫成y^2 + y^3=0 這裡的隨機變數X具有gamma分配,參數是alpha、lambda 根據mgf定義寫出來的式子會像第二行那樣,現在要怎麼推導下去呢? 在課堂上的時候,老師直接用變數變換解了,接著算一算答案就跑出來了,但是為什麼做變數變換,只能用這個技巧嗎?怎麼想? gamma distribution與gamma function有關(gamma distribution定義的形式裡有gamma function在裡頭),第三行是gamma function,而第二行寫出來的形式跟gamma function有某種的相似(看指數用紅色標的地方),我若想用gamma function來解mgf的積分式,顯然就是要想辦法把(t-lambda)那個地方處...