如何计算定积分e^(-x^2)dx,积分区间为负无穷到零

2021-11-04 教育 2419阅读

解题过程如下:

设积分为A,

令B=∫e^(-x^2)dx积分区间为负无穷到正无穷,

又B=∫e^(-y^2)dy积分区间为负无穷到正无穷

被积函数e^(-x^2)在正负无穷上偶函数,所以A=B/2

B^2=(∫e^(-x^2)dx)*(∫e^(-y^2)dy)=∫∫e^(-(x^2+y^2))dxdy

将上述积分化到极坐标中,x^2+y^2=r^2

∫∫e^(-(x^2+y^2))dxdy=∫∫re^(-r^2)drdθr从0到正无穷,θ从0到2π

=∫1/2dθθ从0到2π

所以B=√π

所以原积分就是B/2=√π/2

若定积分存在,则它是一个具体的数值(曲边梯形的面积),而不定积分是一个函数表达式,它们仅仅在数学上有一个计算关系(牛顿-莱布尼茨公式),其它一点关系都没有!

一个函数,可以存在不定积分,而不存在定积分;也可以存在定积分,而不存在不定积分。一个连续函数,一定存在定积分和不定积分;若只有有限个间断点,则定积分存在;若有跳跃间断点,则原函数一定不存在,即不定积分一定不存在。

扩展资料:

定积分的正式名称是黎曼积分。用黎曼自己的话来说,就是把直角坐标系上的函数的图象用平行于y轴的直线把其分割成无数个矩形,然后把某个区间[a,b]上的矩形累加起来,所得到的就是这个函数的图象在区间[a,b]的面积。实际上,定积分的上下限就是区间的两个端点a,b.

我们可以看到,定积分的本质是把图象无限细分,再累加起来,而积分的本质是求一个导函数的原函数。

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