Integral de $$$3^{x^{2}}$$$
Calculadora relacionada: Calculadora de Integrais Definidas e Impróprias
Sua entrada
Encontre $$$\int 3^{x^{2}}\, dx$$$.
Solução
Alterar a base:
$${\color{red}{\int{3^{x^{2}} d x}}} = {\color{red}{\int{e^{x^{2} \ln{\left(3 \right)}} d x}}}$$
Seja $$$u=x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}$$$.
Então $$$du=\left(x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}\right)^{\prime }dx = \sqrt{\ln{\left(3 \right)}} dx$$$ (veja os passos »), e obtemos $$$dx = \frac{du}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}$$$.
Logo,
$${\color{red}{\int{e^{x^{2} \ln{\left(3 \right)}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{e^{u^{2}}}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}} d u}}}$$
Aplique a regra do múltiplo constante $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ usando $$$c=\frac{1}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}$$$ e $$$f{\left(u \right)} = e^{u^{2}}$$$:
$${\color{red}{\int{\frac{e^{u^{2}}}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}} d u}}} = {\color{red}{\frac{\int{e^{u^{2}} d u}}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}}}$$
Esta integral (Função erro imaginária) não possui forma fechada:
$$\frac{{\color{red}{\int{e^{u^{2}} d u}}}}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}} = \frac{{\color{red}{\left(\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(u \right)}}{2}\right)}}}{\sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}$$
Recorde que $$$u=x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}$$$:
$$\frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left({\color{red}{u}} \right)}}{2 \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left({\color{red}{x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}} \right)}}{2 \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}$$
Portanto,
$$\int{3^{x^{2}} d x} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}} \right)}}{2 \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}$$
Adicione a constante de integração:
$$\int{3^{x^{2}} d x} = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(x \sqrt{\ln{\left(3 \right)}} \right)}}{2 \sqrt{\ln{\left(3 \right)}}}+C$$
Resposta
$$$\int 3^{x^{2}}\, dx = \frac{\sqrt{\pi} \operatorname{erfi}{\left(x \sqrt{\ln\left(3\right)} \right)}}{2 \sqrt{\ln\left(3\right)}} + C$$$A