不定積分(オープンチャットの質問)

オープンチャットからの質問です。
分数関数の不定積分ですが

部分分数分解→分けて積分

置換で一発
などが使えません。

通常は定積分で行う主砲
xをtanに置き換えて変形してから積分
を使います。
この方法だと最後にxで表す際に
arctan(tanの逆関数)が出てきてしまいます。

これが許容出来れば積分可能ですね。

問題

定積分でおなじみの置き換え
x=atanθ
と起きます。まずは下ごしらえです。

解説1


これらを与式に代入していきます。
その後の変形は丁寧にやっていきましょう!

解説2

いかがでしょうか?
分かりにくい箇所があれば、何なりと質問してください。

1/(1+x ^2)の原始関数の一つがarctanxだと知っていれば、もう少し簡素になるかも知れません。

#数3
#高校数学
#不定積分
#分数関数

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