Calcolo Esempi

$3 x e^{- x^{2}}$

Passaggio 1

Scrivi $3 x e^{- x^{2}}$ come funzione.

$f (x) = 3 x e^{- x^{2}}$

Passaggio 2

È possibile trovare la funzione $F (x)$ determinando l'integrale indefinito della derivata $f (x)$ .

$F (x) = \int f (x) d x$

Passaggio 3

Imposta l'integrale per risolvere.

$F (x) = \int 3 x e^{- x^{2}} d x$

Passaggio 4

Poiché $3$ è costante rispetto a $x$ , sposta $3$ fuori dall'integrale.

$3 \int x e^{- x^{2}} d x$

Passaggio 5

Sia $u_{2} = e^{- x^{2}}$ . Allora $d u_{2} = - 2 x e^{- x^{2}} d x$ , quindi $- \frac{1}{2} d u_{2} = x e^{- x^{2}} d x$ . Riscrivi usando $u_{2}$ e $d$ $u_{2}$ .

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Passaggio 5.1

Sia $u_{2} = e^{- x^{2}}$ . Trova $\frac{d u_{2}}{d x}$ .

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Passaggio 5.1.1

Differenzia $e^{- x^{2}}$ .

$\frac{d}{d x} [e^{- x^{2}}]$

Passaggio 5.1.2

Differenzia usando la regola della catena, che indica che $\frac{d}{d x} [f (g (x))]$ è $f' (g (x)) g' (x)$ dove $f (x) = e^{x}$ e $g (x) = - x^{2}$ .

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Passaggio 5.1.2.1

Per applicare la regola della catena, imposta $u_{1}$ come $- x^{2}$ .

$\frac{d}{d u_{1}} [e^{u_{1}}] \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 5.1.2.2

Differenzia usando la regola esponenziale, che indica che $\frac{d}{d u_{1}} [a^{u_{1}}]$ è $a^{u_{1}} \ln (a)$ dove $a$ = $e$ .

$e^{u_{1}} \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 5.1.2.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u_{1}$ con $- x^{2}$ .

$e^{- x^{2}} \frac{d}{d x} [- x^{2}]$

Passaggio 5.1.3

Differenzia.

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Passaggio 5.1.3.1

Poiché $- 1$ è costante rispetto a $x$ , la derivata di $- x^{2}$ rispetto a $x$ è $- \frac{d}{d x} [x^{2}]$ .

$e^{- x^{2}} (- \frac{d}{d x} [x^{2}])$

Passaggio 5.1.3.2

Differenzia usando la regola di potenza, che indica che $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

$e^{- x^{2}} (- (2 x))$

Passaggio 5.1.3.3

Moltiplica $2$ per $- 1$ .

$e^{- x^{2}} (- 2 x)$

Passaggio 5.1.4

Semplifica.

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Passaggio 5.1.4.1

Riordina i fattori di $e^{- x^{2}} (- 2 x)$ .

$- 2 e^{- x^{2}} x$

Passaggio 5.1.4.2

Riordina i fattori in $- 2 e^{- x^{2}} x$ .

$- 2 x e^{- x^{2}}$

Passaggio 5.2

Riscrivi il problema utilizzando $u_{2}$ e $d u_{2}$ .

$3 \int \frac{1}{- 2} d u_{2}$

Passaggio 6

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$3 \int - \frac{1}{2} d u_{2}$

Passaggio 7

Applica la regola costante.

$3 (- \frac{1}{2} u_{2} + C)$

Passaggio 8

Semplifica la risposta.

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Passaggio 8.1

Semplifica.

$3 (- \frac{1}{2} u_{2}) + C$

Passaggio 8.2

Semplifica.

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Passaggio 8.2.1

$u_{2}$ e $\frac{1}{2}$ .

$3 (- \frac{u_{2}}{2}) + C$

Passaggio 8.2.2

Moltiplica $- 1$ per $3$ .

$- 3 \frac{u_{2}}{2} + C$

Passaggio 8.2.3

$- 3$ e $\frac{u_{2}}{2}$ .

$\frac{- 3 u_{2}}{2} + C$

Passaggio 8.2.4

Sposta il negativo davanti alla frazione.

$- \frac{3 u_{2}}{2} + C$

Passaggio 8.3

Sostituisci tutte le occorrenze di $u_{2}$ con $e^{- x^{2}}$ .

$- \frac{3 e^{- x^{2}}}{2} + C$

Passaggio 8.4

Riordina i termini.

$- \frac{3}{2} e^{- x^{2}} + C$

Passaggio 9

La risposta è l'antiderivata della funzione $f (x) = 3 x e^{- x^{2}}$ .

$F (x) =$ $- \frac{3}{2} e^{- x^{2}} + C$