Math Problem Statement

kan je (2x8)e2x2+x\left(2x-8\right)\cdot e^{-2x^2+x}integreren

Solution

We willen de integraal van de functie (2x8)e2x2+x\left(2x - 8\right) \cdot e^{-2x^2 + x} berekenen. Dit is een niet-triviale integraal omdat het exponentiële functie e2x2+xe^{-2x^2 + x} betrokken is.

Laten we de stappen uitvoeren:

Stap 1: Substitutie

De exponent 2x2+x-2x^2 + x suggereert dat substitutie kan helpen. Stel: u=2x2+xu = -2x^2 + x Dan is: dudx=4x+1dusdu=(4x+1)dx\frac{du}{dx} = -4x + 1 \quad \text{dus} \quad du = (-4x + 1) dx

De term 2x82x - 8 splitsen we op: 2x8=(2x)82x - 8 = (2x) - 8 De eerste term 2x2x past mooi bij de afgeleide, maar 8-8 wordt apart behandeld.

Stap 2: Opdelen

De integraal wordt herschreven als: (2x8)e2x2+xdx=2xe2x2+xdx8e2x2+xdx\int \left(2x - 8\right) e^{-2x^2 + x} dx = \int 2x \cdot e^{-2x^2 + x} dx - \int 8 \cdot e^{-2x^2 + x} dx

Stap 3: Eerste term oplossen

Voor de eerste term, 2xe2x2+xdx\int 2x \cdot e^{-2x^2 + x} dx, gebruiken we de substitutie u=2x2+xu = -2x^2 + x: du=(4x+1)dxofdx=du4x+1du = (-4x + 1) dx \quad \text{of} \quad dx = \frac{du}{-4x + 1} Omdat 2x2x al bijna aansluit bij de afgeleide, herleidt dit direct naar: 2xeudu4x+1\int 2x \cdot e^u \cdot \frac{du}{-4x + 1}

Na vereenvoudigen blijft er eudu\int e^u du over.

Stap 4: Tweede term

Voor de tweede term, 8e2x2+x-8 \cdot e^{-2x^2 + x}, is een directe aanpak mogelijk: 8e2x2+xdx\int -8 \cdot e^{-2x^2 + x} dx Hier zullen we ofwel een numerieke oplossing zoeken of 8e2x2+x-8 \cdot e^{-2x^2 + x} approximatief benaderen.

Wil je meer stappen details?

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Integration
Substitution Method
Exponential Functions

Formulas

u-substitution formula: \( \int f(g(x))g'(x)dx = \int f(u)du \)
Exponential function property: \( e^{a+b} = e^a \cdot e^b \)

Theorems

Fundamental Theorem of Calculus

Suitable Grade Level

University Level (Calculus I/II)