arctanx的不定积分

时间:2025-02-15 00:51:39 单机游戏

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。