• ベストアンサー

数学:積分の問題

数学の問題なんですが、 ∫{-∞~∞} x^{2}e^{-x^{2}}dx の解き方がわかりません。 ガウス積分を使うらしいのですが、xの置き換えがわかりません・・・ 見にくくてすみませんが、よろしければ教えてください。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • R_Earl
  • ベストアンサー率55% (473/849)
回答No.2

ANo.1の方が仰るように、部分積分で対応できると思います。 面倒なので積分区間を省略します。 ∫x^{2}e^{-x^{2}}dx = ∫(x)・{xe^(-x^2)}dx とみなして部分積分しましょう。 xe^(-x^2)は原始関数が求まる関数ですよね (eの指数部分の-x^2をtとおいて置換積分すると求まります)。 部分積分すると∫e^(-x^2)dxが出てくるので、 そこはガウス積分で考えましょう。 それ以外の部分は普通に広義積分してあげればよいです。

Reiku1
質問者

お礼

なるほど、わかりました。 ありがとうございます。

その他の回答 (1)

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.1

ぶぶんせきぶん

関連するQ&A

  • 数学の積分の問題の質問です。

    こんにちは。 数学の積分の問題でわからないものがあるので教えていただきたいです。 ∫(e^x-1)/x^2dxで、0から1までを広義積分するという問題です。 1/x=tとおいて置換積分しようとしましたがうまくいきませんでした。ご助言いただきたいです。

  • 数学の積分の問題でわからないのがあります。

    数学の積分の問題でわからないのがあります。 (1)∫cosx/(1-cosx)dx (2)∫((x)^1/4)/(1+√x)dx (3)∫(1-x)/(x+2)dx  ←全体にルートがかかってます (4)∫(x^2+1)dx  ←これも全体にルートがかかってます。 わかる方がいたらできれば細かく教えてほしいです。

  • 積分

    ∫[-∞→∞]e^(-ax^2 +2bx) dxがあります。 上手くガウス分布∫[-∞→∞]e^(-x^2)dx = √π の形を利用しようと思うのですが・・・・ 何かアドバイスをお願いします。 もうひとつ。 このように、全く積分の仕方が分からない問題に出会ったときにはどのように対処すれば良いと思いますか?

  • 数学の積分の問題です。多分、皆さんにはすぐにわかるような問題でしょうが

    数学の積分の問題です。多分、皆さんにはすぐにわかるような問題でしょうが教えてください。 e logx      ∫5 dx=? 1

  • 積分の問題教えてください

    積分の問題教えてください 1,部分積分 (1)∫xe^(2x) dx (2)∫xsin2x dx (3)∫(logx)/(x^3) dx (4)∫log(1+x) dx 2,置換積分 (1)∫(dx)/(2x+1)^3 (2)∫x((x^2)+1)^5 dx (3)∫x(e^(-x)^(2)) dx (4)∫cos^(3)xsinx dx (5)∫e^(x)cosx dx の9問です。 どうかお願いします。

  • 積分の問題でどうしてもうまくいかないところが・・・

    ものすごくつまらないミスをしてそうなのですが全然わからないので質問させていただきます。 ∫[-∞~∞](x^2)*exp(-x^2)dx ある問題の途中式にこの積分が出てきました。 私が普通にコレを(そのまま、積分、微分、積分のやつで) 部分積分をしたら [(-x/2)*exp(-x^2)][-∞~∞] + ∫[-∞~∞]exp(-x^2)dx となり、左側は0、右側はガウス積分を用いて√π つまり結果は√π となったのですが、 解答を見ると、左側は良いのですが、どうも右側が + 1/2{∫[-∞~∞]exp(-x^2)dx} となるらしく、係数1/2がついていました。 この1/2はいったいどこから来たのかが全然わからなくて 悩んでいます。 解答が間違っているのでは・・・と思ったんですが 別の問題でも、まったく同じ積分が出てきたときに 同様に係数1/2がついてたので、その考えは、自分の中で一度却下しました。 言葉足らずで申し訳ありませんが、どなたか教えてください。

  • 積分に関する問題

    こんにちは。 積分の範囲の問題で分からないものがあるので質問させてください; ∫[∞,0]e^(-x^2)dx=√π/2であることを利用して次の積分の値を求めよ。 (1)∫[∞,-∞]e^{-(x^2)/2}dx (2)∫[∞,-∞]x^2e^{-(x^2)/2}dx (2)はx・x2e^{-(x^2)/2}に分けて部分積分をするみたいです。 答えは両方√(2π)なのですが解き方が分かりません。 分かる方、よろしくお願いします。

  • 積分の問題

    積分の問題 ∫x^3・e^(-x)dx 積分区間は0→∞です。 これと ∫x^6・e^(-2x)dx 積分区間は0→∞です。 上の2問についてです。 この二つは部分積分法で解こうとすると不定形がでてくるので不可能でした。 そこで、広義積分という方法が考えられますが、どのように解いていいのか分からないんです。 教科書等は読んで理解しましたが、例題にはe^(-x)のようなものがでてこず、1/(x^2)+1のような分数関ばかりなので困っています。 分かる方、お力を貸してください。 宜しくお願いします。

  • ガウス積分

    ガウス積分を利用して ∫[0→∞] e^-x /√x dx の解法を教えてください

  • 部分積分?の問題を教えて下さい

    この積分の問題を教えて下さい。 (-πからπ)∫{(e^x)sinx}dx (-πからπ)∫{(e^x)cosx}dx を解けという問題です。 普通に部分積分したら (-πからπ)∫{(e^x)sinx}dx=(-πからπ)∫{(e^x)cosx}dx みたいになって上手くいきません・・。 何か別の方法があるのでしょうか? お願いいたします。