Ολοκλήρωμα του $$$\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}}$$$

Βρείτε $$$\int \frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}}\, dx$$$.

Simplify:

$${\color{red}{\int{\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} d x}}}$$

Έστω $$$u=e^{2 x} + 1$$$.

Τότε $$$du=\left(e^{2 x} + 1\right)^{\prime }dx = 2 e^{2 x} dx$$$ (τα βήματα παρουσιάζονται »), και έχουμε ότι $$$e^{2 x} dx = \frac{du}{2}$$$.

Επομένως,

$${\color{red}{\int{\frac{e^{2 x}}{e^{2 x} + 1} d x}}} = {\color{red}{\int{\frac{1}{2 u} d u}}}$$

Εφαρμόστε τον κανόνα του σταθερού πολλαπλασίου $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ με $$$c=\frac{1}{2}$$$ και $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u}$$$:

$${\color{red}{\int{\frac{1}{2 u} d u}}} = {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{u} d u}}{2}\right)}}$$

Το ολοκλήρωμα του $$$\frac{1}{u}$$$ είναι $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

$$\frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2} = \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{2}$$

Θυμηθείτε ότι $$$u=e^{2 x} + 1$$$:

$$\frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{2} = \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(e^{2 x} + 1\right)}}}\right| \right)}}{2}$$

Επομένως,

$$\int{\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}} d x} = \frac{\ln{\left(e^{2 x} + 1 \right)}}{2}$$

Προσθέστε τη σταθερά ολοκλήρωσης:

$$\int{\frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}} d x} = \frac{\ln{\left(e^{2 x} + 1 \right)}}{2}+C$$

$$$\int \frac{e^{x}}{e^{x} + e^{- x}}\, dx = \frac{\ln\left(e^{2 x} + 1\right)}{2} + C$$$A