Integral de $$$4 e^{- \frac{x^{2}}{2}}$$$

La calculadora encontrará la integral/antiderivada de $$$4 e^{- \frac{x^{2}}{2}}$$$, mostrando los pasos.

Calculadora relacionada: Calculadora de integrales definidas e impropias

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Tu entrada

Halla $$$\int 4 e^{- \frac{x^{2}}{2}}\, dx$$$.

Solución

Aplica la regla del factor constante $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ con $$$c=4$$$ y $$$f{\left(x \right)} = e^{- \frac{x^{2}}{2}}$$$:

$${\color{red}{\int{4 e^{- \frac{x^{2}}{2}} d x}}} = {\color{red}{\left(4 \int{e^{- \frac{x^{2}}{2}} d x}\right)}}$$

Sea $$$u=\frac{\sqrt{2} x}{2}$$$.

Entonces $$$du=\left(\frac{\sqrt{2} x}{2}\right)^{\prime }dx = \frac{\sqrt{2}}{2} dx$$$ (los pasos pueden verse »), y obtenemos que $$$dx = \sqrt{2} du$$$.

Entonces,

$$4 {\color{red}{\int{e^{- \frac{x^{2}}{2}} d x}}} = 4 {\color{red}{\int{\sqrt{2} e^{- u^{2}} d u}}}$$

Aplica la regla del factor constante $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ con $$$c=\sqrt{2}$$$ y $$$f{\left(u \right)} = e^{- u^{2}}$$$:

$$4 {\color{red}{\int{\sqrt{2} e^{- u^{2}} d u}}} = 4 {\color{red}{\sqrt{2} \int{e^{- u^{2}} d u}}}$$

Esta integral (Función error) no tiene una forma cerrada:

$$4 \sqrt{2} {\color{red}{\int{e^{- u^{2}} d u}}} = 4 \sqrt{2} {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(u \right)}}{2}\right)}}$$

Recordemos que $$$u=\frac{\sqrt{2} x}{2}$$$:

$$2 \sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left({\color{red}{u}} \right)} = 2 \sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left({\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2}\right)}} \right)}$$

Por lo tanto,

$$\int{4 e^{- \frac{x^{2}}{2}} d x} = 2 \sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)}$$

Añade la constante de integración:

$$\int{4 e^{- \frac{x^{2}}{2}} d x} = 2 \sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)}+C$$

Respuesta

$$$\int 4 e^{- \frac{x^{2}}{2}}\, dx = 2 \sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)} + C$$$A