$$$e^{- p^{2} - q^{2}}$$$$$$p$$$ 的積分

此計算器會求出 $$$e^{- p^{2} - q^{2}}$$$$$$p$$$ 的不定積分/原函數,並顯示步驟。

相關計算器: 定積分與廣義積分計算器

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

解答

重寫被積函數:

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

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(p \right)}\, dp = c \int f{\left(p \right)}\, dp$$$,使用 $$$c=e^{- q^{2}}$$$$$$f{\left(p \right)} = e^{- p^{2}}$$$

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

此積分(誤差函數)不存在閉式表示:

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

因此,

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

加上積分常數:

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

答案

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