Integraal van $$$e^{- x^{2} y^{2}}$$$ met betrekking tot $$$x$$$
Gerelateerde rekenmachine: Rekenmachine voor bepaalde en oneigenlijke integralen
Uw invoer
Bepaal $$$\int e^{- x^{2} y^{2}}\, dx$$$.
Oplossing
Zij $$$u=x \left|{y}\right|$$$.
Dan $$$du=\left(x \left|{y}\right|\right)^{\prime }dx = \left|{y}\right| dx$$$ (de stappen zijn te zien »), en dan geldt dat $$$dx = \frac{du}{\left|{y}\right|}$$$.
Dus,
$${\color{red}{\int{e^{- x^{2} y^{2}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{e^{- u^{2}}}{\left|{y}\right|} d u}}}$$
Pas de constante-veelvoudregel $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ toe met $$$c=\frac{1}{\left|{y}\right|}$$$ en $$$f{\left(u \right)} = e^{- u^{2}}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{e^{- u^{2}}}{\left|{y}\right|} d u}}} = {\color{red}{\frac{\int{e^{- u^{2}} d u}}{\left|{y}\right|}}}$$
Deze integraal (Foutfunctie) heeft geen gesloten vorm:
$$\frac{{\color{red}{\int{e^{- u^{2}} d u}}}}{\left|{y}\right|} = \frac{{\color{red}{\left(\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(u \right)}}{2}\right)}}}{\left|{y}\right|}$$
We herinneren eraan dat $$$u=x \left|{y}\right|$$$:
$$\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left({\color{red}{u}} \right)}}{2 \left|{y}\right|} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left({\color{red}{x \left|{y}\right|}} \right)}}{2 \left|{y}\right|}$$
Dus,
$$\int{e^{- x^{2} y^{2}} d x} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(x \left|{y}\right| \right)}}{2 \left|{y}\right|}$$
Voeg de integratieconstante toe:
$$\int{e^{- x^{2} y^{2}} d x} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(x \left|{y}\right| \right)}}{2 \left|{y}\right|}+C$$
Antwoord
$$$\int e^{- x^{2} y^{2}}\, dx = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(x \left|{y}\right| \right)}}{2 \left|{y}\right|} + C$$$A