Calcolo Esempi

$\int_{0}^{4} x e^{x^{2}} d x$

Passaggio 1

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 1.1

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

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Passaggio 1.1.1

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

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

Passaggio 1.1.2

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

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Passaggio 1.1.2.1

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 1.1.2.2

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

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

Passaggio 1.1.2.3

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

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

Passaggio 1.1.3

Differenzia usando la regola della potenza secondo cui $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ è $n x^{n - 1}$ dove $n = 2$ .

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

Passaggio 1.1.4

Semplifica.

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Passaggio 1.1.4.1

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

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

Passaggio 1.1.4.2

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

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

Passaggio 1.2

Sostituisci il limite inferiore a $x$ in $u_{2} = e^{x^{2}}$ .

$u_{lower} = e^{0^{2}}$

Passaggio 1.3

Semplifica.

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Passaggio 1.3.1

Elevando $0$ a qualsiasi potenza positiva si ottiene $0$ .

$u_{lower} = e^{0}$

Passaggio 1.3.2

Qualsiasi valore elevato a $0$ è $1$ .

$u_{lower} = 1$

Passaggio 1.4

Sostituisci il limite superiore a $x$ in $u_{2} = e^{x^{2}}$ .

$u_{upper} = e^{4^{2}}$

Passaggio 1.5

Eleva $4$ alla potenza di $2$ .

$u_{upper} = e^{16}$

Passaggio 1.6

I valori trovati per $u_{lower}$ e $u_{upper}$ saranno usati per calcolare l'integrale definito.

$u_{lower} = 1$

$u_{upper} = e^{16}$

Passaggio 1.7

Riscrivi il problema usando $u_{2}$ , $d u_{2}$ e i nuovi limiti dell'integrazione.

$\int_{1}^{e^{16}} \frac{1}{2} d u_{2}$

Passaggio 2

Applica la regola costante.

$\frac{1}{2} u_{2}]_{1}^{e^{16}}$

Passaggio 3

Semplifica la risposta.

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Passaggio 3.1

Calcola $\frac{1}{2} u_{2}$ per $e^{16}$ e per $1$ .

$(\frac{1}{2} e^{16}) - \frac{1}{2} \cdot 1$

Passaggio 3.2

$\frac{1}{2}$ e $e^{16}$ .

$\frac{e^{16}}{2} - \frac{1}{2} \cdot 1$

Passaggio 3.3

Moltiplica $- 1$ per $1$ .

$\frac{e^{16}}{2} - \frac{1}{2}$

Passaggio 4

Il risultato può essere mostrato in più forme.

Forma esatta:

$\frac{e^{16}}{2} - \frac{1}{2}$

Forma decimale:

$4443054.76025393$