■18世紀における微積分(その60)

18世紀の初期において微積分が確立されていくようになり、たとえば、次のような不定積分

[1]∫dx/(x+a)

[2]∫dx/(x^2+a^2)

[3]∫dx/(x^2-a^2)

[4]∫(x+a)dx/(x^2+bx+c)

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[5]∫P(x)dx/Q(x)

が問われるようになった

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[4]∫dx/(1+x^2)^3/2=x/(1+x^2)^1/2

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 ∫dx/(1+x^2)^3/2dx=∫{2t/(1+t^2)}^3・(1+t^2)/2t^2dt

=2∫2t/(1+t^2)^2dt

 1+t^2=sとおく.2tdt=ds

=2∫1/s^2ds=−2/s

 t=x+(1+x^2)^1/2

 s=2+2x^2+2x(1+x^2)^1/2

 −2/s=−1/{1+x^2−x(1+x^2)^1/2}

(1+x^2)^2−x^2(1+x^2)=1+x^2

 −2/s=−{1+x^2−x(1+x^2)^1/2}/(1+x^2)

=x/(1+x^2)^1/2−1

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