integral of e^{(-(x^2)/4)}

解

\int e^{(- \frac{x ^{2}}{4})} d x

π erf (\frac{x}{2}) + C

解答ステップ

\int e^{- \frac{x ^{2}}{4}} d x

指数の規則を適用する:

\frac{a ^{n}}{b ^{n}} = (\frac{a}{b})^{n}

\frac{x ^{2}}{4} = (\frac{x}{2})^{2}

= \int e^{- (\frac{x}{2})^{2}} d x

u置換積分法を適用する

= \int e^{- u^{2}} \cdot 2 d u

定数を除く:

\int a \cdot f (x) d x = a \cdot \int f (x) d x

= 2 \cdot \int e^{- u^{2}} d u

非初等積分を使用する:

\int e^{- u^{2}} d u = \frac{π}{2} erf (u)

= 2 \cdot \frac{π}{2} erf (u)

代用を戻す

u = \frac{x}{2}

= 2 \cdot \frac{π}{2} erf (\frac{x}{2})

簡素化

2 \cdot \frac{π}{2} erf (\frac{x}{2}) : π erf (\frac{x}{2})

= π erf (\frac{x}{2})

定数を解答に追加する

= π erf (\frac{x}{2}) + C