質問<3832>2012/06/11
from=ryo
「不定積分」



(1)∫1/(1+x^2)^2 dx
(2)∫1/x√x^2-1 dx
この二問がわからなくて困っています。
数学があまり得意ではないので、できるだけ細かく説明していただけるとありがたいです。
よろしくお願いします。

★希望★完全解答★

お返事2012/6/12
from=武田


両方とも置換積分で行います。
(1)x=tanθとおくと、
与式P=

     1                   θ   1
∫―――――――――dx=∫(cosθ)^2 dθ=― + ―sin2θ +C
  (1+x^2)^2                2   4

元に戻して、

  1   -1    1  2x
P=―tan x + ―・―――― +C
  2        4 1+x^2

     ↑         ↑
   アークタンジェント   2で約分をすること

(武田談:ヒントを下に、頑張って最後までたどり着いてください。)

(2)t=√(x^2-1)とおくと、
与式P=

    1          1
∫――――――――dx=∫―――――dt
 x√(x^2-1)    1+t^2

再び、t=tanθとおくと、

与式P=∫dθ=θ+C

       -1
   =tan t +C
       ↑
     アークタンジェント
       ↓
       -1
   =tan √(x^2-1) +C

(武田談:こちらも、ヒントを下に、頑張って最後までたどり着いてください。)