求高手解答,∫exp(-x^2)dx从负无穷到正无穷怎么积??

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∫(x^2)exp(-x^2)dx的积分怎么算啊,从负无穷到正无穷~

^ ^
你知道正态分布吧
f(x)=[1/√(2pi)]*exp(-x^2)
EX=0 DX=1
EX^2=DX+(EX)^2=1=∫x^2f(x)dx 从负无穷到正无穷
所以
∫x^2*[1/√(2pi)]*exp(-x^2)dx=1
∫(x^2)exp(-x^2)dx=√(2pi)

不用原函数计算,利用二重积分计算,网络上很多的,如果只要数值,你查找高斯积分就可以了,数值等于2Pi,这里的Pi就是圆周率

给你一个不是很严密的做法,严格做法在同济大学高等数学教材中有(下册二重积分极坐标部分)
设u=∫[-∞,+∞] e^(-t^2)dt
两边平方: 下面省略积分限
u^2=∫e^(-t^2)dt*∫e^(-t^2)dt 由于积分可以随便换积分变量
=∫e^(-x^2)dx*∫e^(-y^2)dy 这样变成一个二重积分
=∫∫ e^(-x^2-y^2)dxdy 积分区域为x^2+y^2=R^2 R-->+∞
用极坐标
=∫∫ e^(-r^2)*rdrdθ
=∫ [0-->2π]∫ [0-->R] e^(-r^2)*rdrdθ 然后R-->+∞取极限
=2π*(1/2)∫ [0-->R] e^(-r^2)d (r^2)
=π[1-e^(-R^2)] 然后R-->+∞取极限

这样u^2=π,因此u=√π

本题不严密处在于,化为二重积分时,其实不应该是一个圆形区域,而应该是矩形区域,书上有这个处理方法,利用夹逼准则将矩形区域夹在两个圆形区域之间来解决这个问题。

这个是很典型的一个积分(如果你学过伽马函数的话,这个积分应该不在话下);
如果用其他方法的话,教你一个:
先将原积分平方,将其中一个x用y来代换,然后可以把它变成二重积分,在通过极坐标变换,此时:有,r^2=x^2+y^2,代换过程中注意他们差一个jacobi行列式,然后积分就简单了,反正这类积分最后都有个根号π的。

[S exp(-x2) dx]^2= S exp(-x2) dx * S exp(-y2) dy= S S exp(-x2-y2) dx dy

然后极坐标变换 -x2-y2=-R^2 dxdy=RdRdθ 得出[S exp(-x2) dx]^2=2Pi


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