求x乘以e的x方的不定积分
时间: 2023-06-29 11:18:55 浏览: 258
求解一类不定积分的代数方法
根据分部积分法,令 $u=x$,$dv=e^{x^2}dx$,则 $du=dx$,$v=\frac{1}{2}\sqrt{\pi}\operatorname{erfi}(x)$,其中 $\operatorname{erfi}(x)$ 表示复误差函数。
根据分部积分公式,有:
$$\int xe^{x^2}dx=\frac{1}{2}\sqrt{\pi}x\operatorname{erfi}(x)-\frac{1}{2}\sqrt{\pi}\int\operatorname{erfi}(x)dx$$
对于 $\int\operatorname{erfi}(x)dx$,我们可以通过换元法,令 $t=x^2$,则 $dt=2xdx$,原式变为:
$$\int\operatorname{erfi}(x)dx=\int\frac{e^{-t}}{\sqrt{\pi}}dt=-\frac{1}{\sqrt{\pi}}e^{-t}+C'$$
其中 $C'$ 为常数。
回代得:
$$\begin{aligned}\int xe^{x^2}dx&=\frac{1}{2}\sqrt{\pi}x\operatorname{erfi}(x)-\frac{1}{2}\sqrt{\pi}\int\operatorname{erfi}(x)dx\\&=\frac{1}{2}\sqrt{\pi}x\operatorname{erfi}(x)+\frac{1}{2}e^{-x^2}+C\end{aligned}$$
其中 $C=C'-\frac{1}{2}$ 为常数。
因此,$x\cdot e^{x^2}$ 的不定积分为 $\frac{1}{2}\sqrt{\pi}x\operatorname{erfi}(x)+\frac{1}{2}e^{-x^2}+C$。
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