Errorfunctie

Grafiek van de errorfunctie

De errorfunctie is een speciale functie in de wiskunde, die belangrijke toepassingen heeft binnen de kansrekening en de natuurkunde. De functie is gedefinieerd als:

erf ( x ) = 2 π 0 x e t 2 d t {\displaystyle {\mbox{erf}}(x)={\frac {2}{\sqrt {\pi }}}\int _{0}^{x}e^{-t^{2}}\,\mathrm {d} t} .

De errorfunctie is een antisymmetrische functie:

erf ( x ) = erf ( x ) {\displaystyle {\mbox{erf}}(-x)=-{\mbox{erf}}(x)\;} .

Verder geldt: erf ( 0 ) = 0 {\displaystyle {\mbox{erf}}(0)=0\;} en lim x erf ( x ) = 1 {\displaystyle \lim \limits _{x\rightarrow \infty }{\mbox{erf}}(x)=1} .

De errorfunctie kan worden voorgesteld door de volgende reeks:

erf ( x ) = 2 π n = 0 + ( 1 ) n x 2 n + 1 n ! ( 2 n + 1 ) {\displaystyle {\mbox{erf}}(x)={\frac {2}{\sqrt {\pi }}}\sum _{n=0}^{+\infty }{\frac {(-1)^{n}x^{2n+1}}{n!(2n+1)}}}

De gegeneraliseerde errorfunctie wordt gegeven door:

erf ( x , y ) = 2 π x y e t 2 d t {\displaystyle {\mbox{erf}}(x,y)={\frac {2}{\sqrt {\pi }}}\int _{x}^{y}e^{-t^{2}}\,\mathrm {d} t} .

De complementaire errorfunctie wordt gegeven door:

erfc ( x ) = 1 erf ( x ) {\displaystyle {\mbox{erfc}}(x)=1-{\mbox{erf}}(x)\;} .

De imaginaire errorfunctie wordt gegeven door:

erfi ( x ) = i erf ( i x ) {\displaystyle {\mbox{erfi}}(x)=-i{\mbox{erf}}(i\cdot {x})}

Verband met de normale verdeling

De errorfunctie is direct gerelateerd met de verdelingsfunctie Φ {\displaystyle \Phi } van de standaard normale verdeling.

Φ ( x ) = 1 2 ( 1 + erf ( x 2 ) ) {\displaystyle \Phi (x)={\frac {1}{2}}\left(1+\operatorname {erf} \left({\frac {x}{\sqrt {2}}}\right)\right)}
Bibliografische informatie