De integraal van
f (x) = xp eax

Trefwoorden/keywords: integraal/integral, integreren/integrate, f (x) = xp eax

De grafiek van f (x) = xp eax voor p = 1 (de rode lijn),
p = 2 (de groene lijn) en p = 4 (de blauwe lijn), a = 1
Voor het integreren van deze functie ga ik gebruik maken van partieel integreren:
De integraal wordt dan:
En zo kan ik door blijven gaan totdat ik bij de laatste integraal kom:
En dat is tenslotte als volgt op te schrijven:
Ter controle ga ik het resultaat differentiëren:

De grafiek van F (x) voor p = 1 (de rode lijn),
p = 2 (de groene lijn) en p = 4 (de blauwe lijn), a = 1, c = 0

Taylor

Een belangrijke kanttekening is hier op zijn plaats, want dit werkt alleen indien p een geheel getal is. Als dat niet het geval is dan is deze functie in deze vorm niet te integreren en dan wenden we ons tot reeksontwikkeling. In de tabel met Taylor-reeksen vinden we:

De integraal wordt dan:
Ter controle ga ik ook dit resultaat differentiëren:

De grafiek van F (x) voor p = 1 (de rode lijn),
p = 2 (de groene lijn) en p = 4 (de blauwe lijn), a = 1, c = 0,
50 termen meegenomen
Merk op dat beide oplossingen niet identiek zijn, maar een constante verschillen. Voor x = 0 is de eerste oplossing:
Voor x = 0 is de tweede oplossing:
Het verschil tussen beide is een constante: