Question Number 96658 by mathmax by abdo last updated on 03/Jun/20
$$\mathrm{determine}\:\mathrm{L}\left(\mathrm{e}^{−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}} \right)\:\:\:\mathrm{with}\:\mathrm{L}\:\mathrm{laplace}\:\mathrm{transform} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 04/Jun/20
$$\mathrm{L}\left(\mathrm{e}^{−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}} \right)\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} −\mathrm{t}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{xt}} \:\mathrm{dt}\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{t}^{\mathrm{2}} −\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)\mathrm{t}} \:\mathrm{dt} \\ $$$$=\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{e}^{−\left(\mathrm{t}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{2t}×\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\:+\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}−\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}\right)} \:=\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\:\mathrm{e}^{−\left\{\mathrm{t}+\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\right\}^{\mathrm{2}} } \mathrm{dt} \\ $$$$=_{\mathrm{t}+\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}=\mathrm{u}} \:\:\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:\int_{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} ^{\infty} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\:=\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:\left\{\:\int_{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} ^{\mathrm{0}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\:+\int_{\mathrm{0}} ^{\infty} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\right\} \\ $$$$=\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \left\{\frac{\pi}{\mathrm{2}}−\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\right\}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{L}\left(\mathrm{e}^{−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}} \right)\:=\frac{\pi}{\mathrm{2}}\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:−\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\: \\ $$
Commented by mathmax by abdo last updated on 04/Jun/20
$$\mathrm{sorry}\:\mathrm{L}\left(\mathrm{e}^{−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}} \right)\:=\:\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{2}}} \left\{\frac{\sqrt{\pi}}{\mathrm{2}}\:−\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \mathrm{du}\right\}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{L}\left(\mathrm{e}^{−\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{x}} \right)\:=\frac{\sqrt{\pi}}{\mathrm{2}}\:\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:−\mathrm{e}^{\frac{\left(\mathrm{x}+\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}} \:\int_{\mathrm{0}} ^{\frac{\mathrm{x}+\mathrm{1}}{\mathrm{2}}} \:\mathrm{e}^{−\mathrm{u}^{\mathrm{2}} } \:\mathrm{du} \\ $$