计算定积分∫e^(-x^2),区间0到正无穷

如题所述

如图解法:

定积分是积分的一种,是函数f(x)在区间[a,b]上积分和的极限。

这里应注意定积分与不定积分之间的关系:若定积分存在,则它是一个具体的数值,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)。

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。

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第1个回答  2019-08-10
设你所要求的积分为a,

b=

e^(-x^2)dx
积分区间为负无穷到正无穷,

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))dx
dy
将上述积分化到极坐标中,
x^2+y^2=r^2


e^(-(x^2+y^2))dx
dy
=


r
e^(-r^2)dr

r从0到正无穷,θ从0到2π
=

1/2

θ从0到2π
=
π
所以b=√π
所以你要求的原积分就是
b/2
=
√π
/2
当然,你要是知道b=

e^(-x^2)dx
这个积分是泊松积分,而泊松积分的值就等于√π的话,这道题目的答案不用计算就知道是√π/2,泊松积分这样的常用积分的值你如果能记住的话,对快速解题很有帮助。
泊松积分的计算有两种方法,上面的是把积分化成二重积分来计算,还有一种方法同上面的方法差不多,是把该积分化成喊参变量的积分后再通过夹逼准则来计算,具体你有兴趣的话可以去翻一下有关的高数和数分的教科书。本回答被提问者采纳
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