Используем интегрирование по частям:
∫udv=uv−∫vdu
пусть u(x)=atan(x) и пусть dv(x)=1.
Затем du(x)=x2+11.
Чтобы найти v(x):
Интеграл от константы есть эта константа, умноженная на переменную интегрирования:
∫1dx=x
Теперь решаем под-интеграл.
Интеграл от произведения функции на константу есть эта константа на интеграл от данной функции:
∫x2+1xdx=2∫x2+12xdx
пусть u=x2+1.
Тогда пусть du=2xdx и подставим 2du:
∫2u1du
Интеграл u1 есть log(u).
Если сейчас заменить u ещё в:
log(x2+1)
Таким образом, результат будет: 2log(x2+1)
Добавляем постоянную интегрирования:
xatan(x)−2log(x2+1)+constant