arctanx的原函数怎么算

时间:2026-05-09 04:48:40来源:

计算 $ int arctan x , dx $ 可以使用分部积分法。设 $ u = arctan x $,$ dv = dx $,则 $ du = frac{1}{1+x^2}dx $,$ v = x $。根据分部积分公式 $ int u , dv = uv - int v , du $,可得:

$$

int arctan x , dx = x arctan x - int frac{x}{1+x^2} dx

$$

对第二项积分,令 $ t = 1 + x^2 $,则 $ dt = 2x dx $,即 $ x dx = frac{dt}{2} $,得到:

$$

int frac{x}{1+x^2} dx = frac{1}{2} ln(1+x^2) + C

$$

最终结果为:

$$

int arctan x , dx = x arctan x - frac{1}{2} ln(1+x^2) + C

$$

步骤 内容
1 设 $ u = arctan x $,$ dv = dx $
2 得 $ du = frac{1}{1+x^2} dx $,$ v = x $
3 应用分部积分公式:$ uv - int v , du $
4 计算 $ int frac{x}{1+x^2} dx $,得 $ frac{1}{2} ln(1+x^2) $
5 最终结果:$ x arctan x - frac{1}{2} ln(1+x^2) + C $

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