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 $ |