Apa yang tidak terpisahkan dari e ^ (x ^ 3)?

Apa yang tidak terpisahkan dari e ^ (x ^ 3)?
Anonim

Anda tidak dapat mengekspresikan integral ini dalam hal fungsi-fungsi dasar.

Bergantung pada apa yang Anda butuhkan untuk integrasi, Anda dapat memilih cara integrasi atau lainnya.

Integrasi melalui seri daya

Ingat itu # e ^ x # analitik aktif #mathbb {R} #jadi #untuk semua x dalam mathbb {R} # kesetaraan berikut berlaku

# e ^ x = jumlah_ {n = 0} ^ {+ infty} x ^ n / {n!} #

dan ini artinya

# e ^ {x ^ 3} = sum_ {n = 0} ^ {+ infty} (x ^ 3) ^ n / {n!} = sum_ {n = 0} ^ {+ infty} {x ^ {3n} } / {n!} #

Sekarang Anda dapat mengintegrasikan:

#int e ^ {x ^ 3} dx = int (sum_ {n = 0} ^ {+ infty} {x ^ {3n}} / {n!}) dx = c + sum_ {n = 0} ^ {+ infty} {x ^ {3n + 1}} / {(3n + 1) n!} #

Integrasi melalui Fungsi Gamma Tidak Lengkap

Pertama, gantikan # t = -x ^ 3 #:

#int e ^ {x ^ 3} dx = - 1/3 int e ^ {- t} t ^ {- 2/3} dt #

Fungsinya # e ^ {x ^ 3} # kontinu. Ini berarti bahwa fungsi primitifnya adalah #F: mathbb {R} hingga mathbb {R} # seperti yang

#F (y) = c + int_0 ^ y e ^ {x ^ 3} dx = c- 1/3 int_0 ^ {- y ^ 3} e ^ {- t} t ^ {- 2/3} dt #

dan ini didefinisikan dengan baik karena fungsinya #f (t) = e ^ {- t} t ^ {- 2/3} # begitu untuk #t hingga 0 # itu berlaku #f (t) ~~ t ^ {- 2/3} #, sehingga integral tidak tepat # int_0 ^ s f (t) dt # terbatas (saya sebut # s = -y ^ 3 #).

Jadi kamu punya itu

#int e ^ {x ^ 3} dx = c- 1/3 int_0 ^ s f (t) dt #

Komentar itu #t ^ {- 2/3} <1 jam t> 1 #. Ini berarti untuk #t hingga + infty # kita dapat itu #f (t) = e ^ {- t} * t ^ {- 2/3} <e ^ {- t} * 1 = e ^ {- t} #, yang seperti itu # | int_1 ^ {+ infty} f (t) dt | <| int_1 ^ {+ infty} e ^ {- t} dt | = e #. Jadi mengikuti integral yang tidak benar #f (t) # terbatas:

# c '= int_0 ^ {+ infty} f (t) dt = int_0 ^ {+ infty} e ^ {- t} t ^ {1/3 -1} dt = Gamma (1/3) #.

Kita bisa menulis:

#int e ^ {x ^ 3} dx = c-1/3 (int_0 ^ {+ infty} f (t) dt -int_s ^ {+ infty} f (t) dt) #

itu adalah

#int e ^ {x ^ 3} dx = c-1/3 c '+1/3 int_s ^ {+ infty} e ^ {- t} t ^ {1/3 -1} dt #.

Pada akhirnya kita dapatkan

#int e ^ {x ^ 3} dx = C + 1/3 Gamma (1/3, t) = C + 1/3 Gamma (1/3, -x ^ 3) #