Integraali $$$e^{- p^{2} - q^{2}}$$$:stä muuttujan $$$p$$$ suhteen

Määritä $$$\int e^{- p^{2} - q^{2}}\, dp$$$.

Kirjoita integroituva uudelleen:

$${\color{red}{\int{e^{- p^{2} - q^{2}} d p}}} = {\color{red}{\int{e^{- p^{2}} e^{- q^{2}} d p}}}$$

Sovella vakiokertoimen sääntöä $$$\int c f{\left(p \right)}\, dp = c \int f{\left(p \right)}\, dp$$$ käyttäen $$$c=e^{- q^{2}}$$$ ja $$$f{\left(p \right)} = e^{- p^{2}}$$$:

$${\color{red}{\int{e^{- p^{2}} e^{- q^{2}} d p}}} = {\color{red}{e^{- q^{2}} \int{e^{- p^{2}} d p}}}$$

Tällä integraalilla (Virhefunktio) ei ole suljettua muotoa:

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

Näin ollen,

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

Lisää integrointivakio:

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

$$$\int e^{- p^{2} - q^{2}}\, dp = \frac{\sqrt{\pi} e^{- q^{2}} \operatorname{erf}{\left(p \right)}}{2} + C$$$A