arctanx的不定积分可以通过以下步骤求解:
使用分部积分法
设 \( u = \arctan(x) \) 和 \( dv = dx \)。
则 \( du = \frac{1}{1+x^2} \, dx \) 和 \( v = x \)。
应用分部积分公式
\[
\int \arctan(x) \, dx = x \arctan(x) - \int \frac{x}{1+x^2} \, dx
\]
计算 \(\int \frac{x}{1+x^2} \, dx\)
令 \( u = 1 + x^2 \),则 \( du = 2x \, dx \) 或 \( \frac{1}{2} du = x \, dx \)。
\[
\int \frac{x}{1+x^2} \, dx = \int \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{u} \, du = \frac{1}{2} \int \frac{1}{u} \, du = \frac{1}{2} \ln|u| + C = \frac{1}{2} \ln(1+x^2) + C
\]
将结果代入分部积分公式
\[
\int \arctan(x) \, dx = x \arctan(x) - \frac{1}{2} \ln(1+x^2) + C
\]
因此,arctanx的不定积分为:
\[
\int \arctan(x) \, dx = x \arctan(x) - \frac{1}{2} \ln(1+x^2) + C
\]
其中,C是积分常数。