∫-2x/x²+1dx
标题:∫-2x/x²+1dx
在微积分中,求解不定积分是一个常见且重要的任务。今天,我们将详细解析一个具体的积分问题:∫-2x/(x²+1) dx。
首先,我们观察被积函数 -2x/(x²+1)。为了简化这个积分,我们可以使用变量替换法。设 u = x² + 1,那么 du/dx = 2x,即 du = 2x dx。因此,原积分可以重写为:
∫-2x/(x²+1) dx = ∫-1/u du
接下来,我们对新的被积函数进行积分。我们知道,对于任何非零常数 a,有 ∫a/u du = a ln|u| + C。因此,对于我们的情况,a = -1,所以:
∫-1/u du = -ln|u| + C
现在,我们需要将变量 u 替换回原来的变量 x。由于 u = x² + 1,我们有:
-ln|u| + C = -ln|x² + 1| + C
至此,我们已经求出了原积分的结果。总结一下,∫-2x/(x²+1) dx 的结果是:
-ln|x² + 1| + C
其中,C 是积分常数。
通过这个例子,我们可以看到变量替换法在求解复杂积分时的强大作用。这种方法不仅可以简化被积函数,还可以使积分过程更加直观和易于理解。当然,熟练掌握这种方法需要大量的练习和对微积分理论的深入理解。希望这篇文章能帮助你更好地理解和掌握积分技巧,提升你的数学能力。
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