Integraal van $$$e^{\frac{x^{2}}{2}}$$$
Gerelateerde rekenmachine: Rekenmachine voor bepaalde en oneigenlijke integralen
Uw invoer
Bepaal $$$\int e^{\frac{x^{2}}{2}}\, dx$$$.
Oplossing
Zij $$$u=\frac{\sqrt{2} x}{2}$$$.
Dan $$$du=\left(\frac{\sqrt{2} x}{2}\right)^{\prime }dx = \frac{\sqrt{2}}{2} dx$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$dx = \sqrt{2} du$$$.
De integraal wordt
$${\color{red}{\int{e^{\frac{x^{2}}{2}} d x}}} = {\color{red}{\int{\sqrt{2} e^{u^{2}} d u}}}$$
Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ toe met $$$c=\sqrt{2}$$$ en $$$f{\left(u \right)} = e^{u^{2}}$$$:
$${\color{red}{\int{\sqrt{2} e^{u^{2}} d u}}} = {\color{red}{\sqrt{2} \int{e^{u^{2}} d u}}}$$
Deze integraal (Imaginaire foutfunctie) heeft geen gesloten vorm:
$$\sqrt{2} {\color{red}{\int{e^{u^{2}} d u}}} = \sqrt{2} {\color{red}{\left(\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(u \right)}}{2}\right)}}$$
We herinneren eraan dat $$$u=\frac{\sqrt{2} x}{2}$$$:
$$\frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left({\color{red}{u}} \right)}}{2} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left({\color{red}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2}\right)}} \right)}}{2}$$
Dus,
$$\int{e^{\frac{x^{2}}{2}} d x} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)}}{2}$$
Voeg de integratieconstante toe:
$$\int{e^{\frac{x^{2}}{2}} d x} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)}}{2}+C$$
Antwoord
$$$\int e^{\frac{x^{2}}{2}}\, dx = \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} x}{2} \right)}}{2} + C$$$A