De integraal van
f (x) = e−x2

Trefwoorden/keywords: integraal/integral, integreren/integrate, f (x) = e−x2
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van f (x) = e−ax2 voor a = 1.0 (de rode lijn),
a = 1.5 (de groene lijn) en a = 2.0 (de blauwe lijn)
Voor deze integraal tasten we diep in de trucendoos om tot een oplossing te komen. Ik weet nog niet wat de oplossing is van deze integraal maar die stel ik als volgt:
Vergelijking
De integratievariabele is x maar die kan natuurlijk ieder ander symbool zijn, bijvoorbeeld y. De oplossing van de integraal verandert daar niet door:
Vergelijking
De vergelijkingen (1) en (2) ga ik combineren:
Vergelijking
Vervolgens ga ik vergelijking (3) herschikken:
Vergelijking
Vanaf hier kan ik op twee manieren verder gaan en die zal ik allebei uitwerken. De eerste manier is om te stellen:
Vergelijking
Vergelijking (5) ga ik differentiëren:
Vergelijking
Dit wil ik invullen in vergelijking (4) maar ik zie daar dat wanneer ik naar y integreer dat x dan constant is. En dat heeft weer tot gevolg dat dx dan nul is:
Vergelijking
Nu ga ik de vergelijkingen (5) en (7) in vergelijking (4) invullen:
Vergelijking
En vervolgens ga ik integreren:
Vergelijking
Door dit resultaat weer terug te koppelen naar vergelijking (1) kom ik tot het eindresultaat:
Vergelijking
De tweede manier om verder te gaan vanaf vergelijking (4) is om over te gaan naar poolcoördinaten, want dan geldt:
Vergelijking
Vergelijking
Vergelijking
Dit stop ik allemaal in vergelijking (4):
Vergelijking
En door nu weer te gaan integreren kom ik wederom tot:
Vergelijking
Grafiek
De grafiek van F (x) voor a = 1.0 (de rode lijn),
a = 1.5 (de groene lijn) en a = 2.0 (de blauwe lijn), c = 0