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Integral de exp(a^2*(-2)*x^2)-2*a^2*x^2*exp(a^2*(-2)*x^2) dx

Límites de integración:

interior superior
v

Gráfico:

interior superior

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
  1                                       
  /                                       
 |                                        
 |  /  2       2             2       2\   
 |  | a *(-2)*x       2  2  a *(-2)*x |   
 |  \e           - 2*a *x *e          / dx
 |                                        
/                                         
0                                         
$$\int\limits_{0}^{1} \left(- 2 a^{2} x^{2} e^{x^{2} \left(-2\right) a^{2}} + e^{x^{2} \left(-2\right) a^{2}}\right)\, dx$$
Integral(exp((a^2*(-2))*x^2) - (2*a^2)*x^2*exp((a^2*(-2))*x^2), (x, 0, 1))
Solución detallada
  1. Integramos término a término:

    1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

      1. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

        1. Usamos la integración por partes:

          que y que .

          Entonces .

          Para buscar :

            ErfRule(a=-2*a**2, b=0, c=0, context=exp(-2*a**2*x**2), symbol=x)

          Ahora resolvemos podintegral.

        2. La integral del producto de una función por una constante es la constante por la integral de esta función:

          1. No puedo encontrar los pasos en la búsqueda de esta integral.

            Pero la integral

          Por lo tanto, el resultado es:

        Por lo tanto, el resultado es:

      Por lo tanto, el resultado es:

      ErfRule(a=-2*a**2, b=0, c=0, context=exp(x**2*((-2)*a**2)), symbol=x)

    El resultado es:

  2. Ahora simplificar:

  3. Añadimos la constante de integración:


Respuesta:

Respuesta (Indefinida) [src]
                                                     /                        //         /      ___  2\       /      ___  2\                                          \                                              \                                           
                                                     |                        ||   2     |I*x*\/ 2 *a |       |I*x*\/ 2 *a |                                          |                                              |                                           
                                                     |                        ||  x *erfi|------------|   erfi|------------|                                          |                                              |                                           
                                                     |                  _____ ||         |     ____   |       |     ____   |                ____      2  2            |                                              |                                           
                                                     |  ___   ____     / -1   ||         |    /  2    |       |    /  2    |         ___   /  2   -2*a *x             |                                              |                                           
                                                     |\/ 2 *\/ pi *   /  --- *|<         \  \/  a     /       \  \/  a     /   I*x*\/ 2 *\/  a  *e                    |                        _____     /    ___  2\|                     _____     /    ___  2\
                                                     |               /     2  ||- --------------------- + ------------------ - ---------------------------  for a != 0|     ___   ____  2     / -1       |x*\/ 2 *a ||     ___   ____     / -1       |x*\/ 2 *a |
  /                                                  |             \/     a   ||            2                       2                      ____  2                    |   \/ 2 *\/ pi *x *   /  --- *erfi|----------||   \/ 2 *\/ pi *   /  --- *erfi|----------|
 |                                                   |                        ||                                 8*a                   4*\/ pi *a                     |                     /     2      |    _____ ||                  /     2      |    _____ |
 | /  2       2             2       2\               |                        ||                                                                                      |                   \/     a       |   /   2  ||                \/     a       |   /   2  |
 | | a *(-2)*x       2  2  a *(-2)*x |             2 |                        \\                                   nan                                      otherwise /                                  \ \/  -a   /|                               \ \/  -a   /
 | \e           - 2*a *x *e          / dx = C - 2*a *|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - -------------------------------------------| - ----------------------------------------
 |                                                   \                                                        2                                                                                4                     /                      4                    
/                                                                                                                                                                                                                                                                
$$\int \left(- 2 a^{2} x^{2} e^{x^{2} \left(-2\right) a^{2}} + e^{x^{2} \left(-2\right) a^{2}}\right)\, dx = C - 2 a^{2} \left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} x^{2} \sqrt{- \frac{1}{a^{2}}} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} a^{2} x}{\sqrt{- a^{2}}} \right)}}{4} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \sqrt{- \frac{1}{a^{2}}} \left(\begin{cases} - \frac{x^{2} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} i a^{2} x}{\sqrt{a^{2}}} \right)}}{2} - \frac{\sqrt{2} i x \sqrt{a^{2}} e^{- 2 a^{2} x^{2}}}{4 \sqrt{\pi} a^{2}} + \frac{\operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} i a^{2} x}{\sqrt{a^{2}}} \right)}}{8 a^{2}} & \text{for}\: a \neq 0 \\\text{NaN} & \text{otherwise} \end{cases}\right)}{2}\right) - \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \sqrt{- \frac{1}{a^{2}}} \operatorname{erfi}{\left(\frac{\sqrt{2} a^{2} x}{\sqrt{- a^{2}}} \right)}}{4}$$
Respuesta [src]
                                  //      /       2                   /         ____\\                                  \
                                  ||      |   -2*a      ___   ____    |  ___   /  2 ||                                  |
                                  ||    2 |  e        \/ 2 *\/ pi *erf\\/ 2 *\/  a  /|                                  |
                /         ____\   ||-2*a *|- ------ + -------------------------------|  for And(a > -oo, a < oo, a != 0)|
  ___   ____    |  ___   /  2 |   ||      |      2                      ____         |                                  |
\/ 2 *\/ pi *erf\\/ 2 *\/  a  /   ||      |   4*a                  2   /  2          |                                  |
------------------------------- + |<      \                    16*a *\/  a           /                                  |
                ____              ||                                                                                    |
               /  2               ||                          2                                                         |
           4*\/  a                ||                      -2*a                                                          |
                                  ||                      -----                                    otherwise            |
                                  ||                        3                                                           |
                                  \\                                                                                    /
$$\begin{cases} - 2 a^{2} \left(- \frac{e^{- 2 a^{2}}}{4 a^{2}} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\sqrt{2} \sqrt{a^{2}} \right)}}{16 a^{2} \sqrt{a^{2}}}\right) & \text{for}\: a > -\infty \wedge a < \infty \wedge a \neq 0 \\- \frac{2 a^{2}}{3} & \text{otherwise} \end{cases} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\sqrt{2} \sqrt{a^{2}} \right)}}{4 \sqrt{a^{2}}}$$
=
=
                                  //      /       2                   /         ____\\                                  \
                                  ||      |   -2*a      ___   ____    |  ___   /  2 ||                                  |
                                  ||    2 |  e        \/ 2 *\/ pi *erf\\/ 2 *\/  a  /|                                  |
                /         ____\   ||-2*a *|- ------ + -------------------------------|  for And(a > -oo, a < oo, a != 0)|
  ___   ____    |  ___   /  2 |   ||      |      2                      ____         |                                  |
\/ 2 *\/ pi *erf\\/ 2 *\/  a  /   ||      |   4*a                  2   /  2          |                                  |
------------------------------- + |<      \                    16*a *\/  a           /                                  |
                ____              ||                                                                                    |
               /  2               ||                          2                                                         |
           4*\/  a                ||                      -2*a                                                          |
                                  ||                      -----                                    otherwise            |
                                  ||                        3                                                           |
                                  \\                                                                                    /
$$\begin{cases} - 2 a^{2} \left(- \frac{e^{- 2 a^{2}}}{4 a^{2}} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\sqrt{2} \sqrt{a^{2}} \right)}}{16 a^{2} \sqrt{a^{2}}}\right) & \text{for}\: a > -\infty \wedge a < \infty \wedge a \neq 0 \\- \frac{2 a^{2}}{3} & \text{otherwise} \end{cases} + \frac{\sqrt{2} \sqrt{\pi} \operatorname{erf}{\left(\sqrt{2} \sqrt{a^{2}} \right)}}{4 \sqrt{a^{2}}}$$
sqrt(2)*sqrt(pi)*erf(sqrt(2)*sqrt(a^2))/(4*sqrt(a^2)) + Piecewise((-2*a^2*(-exp(-2*a^2)/(4*a^2) + sqrt(2)*sqrt(pi)*erf(sqrt(2)*sqrt(a^2))/(16*a^2*sqrt(a^2))), (a > -oo)∧(a < oo)∧(Ne(a, 0))), (-2*a^2/3, True))

    Estos ejemplos se pueden aplicar para introducción de los límites de integración inferior y superior.