怎么用高斯函数计算e的x次方的积分?

2025-02-12 16:51:0573 次浏览

最佳答案

要求解e的x平方的定积分,首先需要掌握积分的换元法。

我们令u=x²,则x=√u,dx/dt=1/2u,将x²替换成u,那么:

∫e^x²dx=∫e^udu/2√u

我们再次对该式进行变形。可以发现,分子e^u的积分是比较容易求解的,但是分母中还有一个2/√u,需要进一步的变性。

在分母中,将2/√u写成2*u^(-1/2),那么原式就变成了:

∫(1/2)*e^u*u^(-1/2)du

我们可以用分部积分的方式,对从括号中选出的u^(-1/2)进行求导,对另一部分e^u进行不定积分,得到:

∫(1/2)*e^u*u^(-1/2)du=e^u√u-∫(1/2)*e^u*(-1/2)*u^(-3/2)du

化简上式得到:

∫e^x²dx=1/2√π∫e^(-t)²dt(其中t=u^(1/2),也就是t是根号u)

化简后的积分式可以用高斯函数计算,在数学上有一定的应用价值。

总之,我们可以通过积分换元、分部积分等数学方法,求解次方函数的定积分。积分的论述及计算不仅是数学学科中的重要内容,也是物理、化学、生物等学科中不可或缺的工具和应用工具。

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