Calcul infinitésimal Exemples

Évaluer l'intégrale intégrale de negative infinity à infinity de xe^(1-x^2) par rapport à x
-xe1-x2dx
Étape 1
Divisez l’intégrale sur 0 et écrivez sous la forme d’une somme de limites.
limt-t0xe1-x2dx+limt0txe1-x2dx
Étape 2
Laissez u=1-x2. Alors du=-2xdx, donc -12du=xdx. Réécrivez avec u et du.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1
Laissez u=1-x2. Déterminez dudx.
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Étape 2.1.1
Différenciez 1-x2.
ddx[1-x2]
Étape 2.1.2
Différenciez.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de 1-x2 par rapport à x est ddx[1]+ddx[-x2].
ddx[1]+ddx[-x2]
Étape 2.1.2.2
Comme 1 est constant par rapport à x, la dérivée de 1 par rapport à x est 0.
0+ddx[-x2]
0+ddx[-x2]
Étape 2.1.3
Évaluez ddx[-x2].
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.1.3.1
Comme -1 est constant par rapport à x, la dérivée de -x2 par rapport à x est -ddx[x2].
0-ddx[x2]
Étape 2.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=2.
0-(2x)
Étape 2.1.3.3
Multipliez 2 par -1.
0-2x
0-2x
Étape 2.1.4
Soustrayez 2x de 0.
-2x
-2x
Étape 2.2
Remplacez la limite inférieure pour x dans u=1-x2.
ulower=1-t2
Étape 2.3
Remplacez la limite supérieure pour x dans u=1-x2.
uupper=1-02
Étape 2.4
Simplifiez
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 2.4.1
Simplifiez chaque terme.
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Étape 2.4.1.1
L’élévation de 0 à toute puissance positive produit 0.
uupper=1-0
Étape 2.4.1.2
Multipliez -1 par 0.
uupper=1+0
uupper=1+0
Étape 2.4.2
Additionnez 1 et 0.
uupper=1
uupper=1
Étape 2.5
Les valeurs déterminées pour ulower et uupper seront utilisées pour évaluer l’intégrale définie.
ulower=1-t2
uupper=1
Étape 2.6
Réécrivez le problème en utilisant u, du et les nouvelles limites d’intégration.
limt-1-t21eu1-2du+limt0txe1-x2dx
limt-1-t21eu1-2du+limt0txe1-x2dx
Étape 3
Simplifiez
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Étape 3.1
Placez le signe moins devant la fraction.
limt-1-t21eu(-12)du+limt0txe1-x2dx
Étape 3.2
Associez eu et 12.
limt-1-t21-eu2du+limt0txe1-x2dx
limt-1-t21-eu2du+limt0txe1-x2dx
Étape 4
Comme -1 est constant par rapport à u, placez -1 en dehors de l’intégrale.
limt--1-t21eu2du+limt0txe1-x2dx
Étape 5
Comme 12 est constant par rapport à u, placez 12 en dehors de l’intégrale.
limt--(121-t21eudu)+limt0txe1-x2dx
Étape 6
L’intégrale de eu par rapport à u est eu.
limt--12eu]1-t21+limt0txe1-x2dx
Étape 7
Associez eu]1-t21 et 12.
limt--eu]1-t212+limt0txe1-x2dx
Étape 8
Remplacez et simplifiez.
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Étape 8.1
Évaluez eu sur 1 et sur 1-t2.
limt--(e1)-e1-t22+limt0txe1-x2dx
Étape 8.2
Simplifiez
limt--e-e1-t22+limt0txe1-x2dx
limt--e-e1-t22+limt0txe1-x2dx
Étape 9
Laissez u=1-x2. Alors du=-2xdx, donc -12du=xdx. Réécrivez avec u et du.
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Étape 9.1
Laissez u=1-x2. Déterminez dudx.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.1.1
Différenciez 1-x2.
ddx[1-x2]
Étape 9.1.2
Différenciez.
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Étape 9.1.2.1
Selon la règle de la somme, la dérivée de 1-x2 par rapport à x est ddx[1]+ddx[-x2].
ddx[1]+ddx[-x2]
Étape 9.1.2.2
Comme 1 est constant par rapport à x, la dérivée de 1 par rapport à x est 0.
0+ddx[-x2]
0+ddx[-x2]
Étape 9.1.3
Évaluez ddx[-x2].
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Étape 9.1.3.1
Comme -1 est constant par rapport à x, la dérivée de -x2 par rapport à x est -ddx[x2].
0-ddx[x2]
Étape 9.1.3.2
Différenciez en utilisant la règle de puissance qui indique que ddx[xn] est nxn-1n=2.
0-(2x)
Étape 9.1.3.3
Multipliez 2 par -1.
0-2x
0-2x
Étape 9.1.4
Soustrayez 2x de 0.
-2x
-2x
Étape 9.2
Remplacez la limite inférieure pour x dans u=1-x2.
ulower=1-02
Étape 9.3
Simplifiez
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Étape 9.3.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 9.3.1.1
L’élévation de 0 à toute puissance positive produit 0.
ulower=1-0
Étape 9.3.1.2
Multipliez -1 par 0.
ulower=1+0
ulower=1+0
Étape 9.3.2
Additionnez 1 et 0.
ulower=1
ulower=1
Étape 9.4
Remplacez la limite supérieure pour x dans u=1-x2.
uupper=1-t2
Étape 9.5
Les valeurs déterminées pour ulower et uupper seront utilisées pour évaluer l’intégrale définie.
ulower=1
uupper=1-t2
Étape 9.6
Réécrivez le problème en utilisant u, du et les nouvelles limites d’intégration.
limt--e-e1-t22+limt11-t2eu1-2du
limt--e-e1-t22+limt11-t2eu1-2du
Étape 10
Simplifiez
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Étape 10.1
Placez le signe moins devant la fraction.
limt--e-e1-t22+limt11-t2eu(-12)du
Étape 10.2
Associez eu et 12.
limt--e-e1-t22+limt11-t2-eu2du
limt--e-e1-t22+limt11-t2-eu2du
Étape 11
Comme -1 est constant par rapport à u, placez -1 en dehors de l’intégrale.
limt--e-e1-t22+limt-11-t2eu2du
Étape 12
Comme 12 est constant par rapport à u, placez 12 en dehors de l’intégrale.
limt--e-e1-t22+limt-(1211-t2eudu)
Étape 13
L’intégrale de eu par rapport à u est eu.
limt--e-e1-t22+limt-12eu]11-t2
Étape 14
Associez eu]11-t2 et 12.
limt--e-e1-t22+limt-eu]11-t22
Étape 15
Remplacez et simplifiez.
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Étape 15.1
Évaluez eu sur 1-t2 et sur 1.
limt--e-e1-t22+limt-(e1-t2)-e12
Étape 15.2
Simplifiez
limt--e-e1-t22+limt-e1-t2-e2
limt--e-e1-t22+limt-e1-t2-e2
Étape 16
Évaluez les limites.
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Étape 16.1
Évaluez la limite.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.1.1
Placez le terme -1 hors de la limite car il constant par rapport à t.
-limt-e-e1-t22+limt-e1-t2-e2
Étape 16.1.2
Placez le terme 12 hors de la limite car il constant par rapport à t.
-12limt-e-e1-t2+limt-e1-t2-e2
Étape 16.1.3
Divisez la limite en utilisant la règle de la somme des limites sur la limite lorsque t approche de -.
-12(limt-e-limt-e1-t2)+limt-e1-t2-e2
Étape 16.1.4
Évaluez la limite de e qui est constante lorsque t approche de -.
-12(e-limt-e1-t2)+limt-e1-t2-e2
-12(e-limt-e1-t2)+limt-e1-t2-e2
Étape 16.2
Comme l’exposant 1-t2 approche de -, la quantité e1-t2 approche de 0.
-12(e-0)+limt-e1-t2-e2
Étape 16.3
Évaluez la limite.
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Étape 16.3.1
Placez le terme -1 hors de la limite car il constant par rapport à t.
-12(e-0)-limte1-t2-e2
Étape 16.3.2
Placez le terme 12 hors de la limite car il constant par rapport à t.
-12(e-0)-12limte1-t2-e
Étape 16.3.3
Divisez la limite en utilisant la règle de la somme des limites sur la limite lorsque t approche de .
-12(e-0)-12(limte1-t2-limte)
-12(e-0)-12(limte1-t2-limte)
Étape 16.4
Comme l’exposant 1-t2 approche de -, la quantité e1-t2 approche de 0.
-12(e-0)-12(0-limte)
Étape 16.5
Évaluez la limite.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.5.1
Évaluez la limite de e qui est constante lorsque t approche de .
-12(e-0)-12(0-e)
Étape 16.5.2
Simplifiez la réponse.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.5.2.1
Simplifiez chaque terme.
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.5.2.1.1
Soustrayez 0 de e.
-12e-12(0-e)
Étape 16.5.2.1.2
Associez e et 12.
-e2-12(0-e)
Étape 16.5.2.1.3
Soustrayez e de 0.
-e2-12(-e)
Étape 16.5.2.1.4
Multipliez -12(-e).
Appuyez ici pour voir plus d’étapes...
Étape 16.5.2.1.4.1
Multipliez -1 par -1.
-e2+1(12)e
Étape 16.5.2.1.4.2
Multipliez 12 par 1.
-e2+12e
Étape 16.5.2.1.4.3
Associez 12 et e.
-e2+e2
-e2+e2
-e2+e2
Étape 16.5.2.2
Associez les numérateurs sur le dénominateur commun.
-e+e2
Étape 16.5.2.3
Additionnez -e et e.
02
Étape 16.5.2.4
Divisez 0 par 2.
0
0
0
0
 [x2  12  π  xdx ]