$$$\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}$$$の積分

$$$\int \frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}\, dv$$$ を求めよ。

$$$u=1 - 4 v^{2}$$$ とする。

すると $$$du=\left(1 - 4 v^{2}\right)^{\prime }dv = - 8 v dv$$$（手順は»で確認できます）、$$$v dv = - \frac{du}{8}$$$ となります。

したがって、

$${\color{red}{\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{5}{8 u}\right)d u}}}$$

定数倍の法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$ を、$$$c=- \frac{5}{8}$$$ と $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u}$$$ に対して適用する:

$${\color{red}{\int{\left(- \frac{5}{8 u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \frac{5 \int{\frac{1}{u} d u}}{8}\right)}}$$

$$$\frac{1}{u}$$$ の不定積分は $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$ です:

$$- \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{8} = - \frac{5 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{8}$$

次のことを思い出してください $$$u=1 - 4 v^{2}$$$:

$$- \frac{5 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{8} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(1 - 4 v^{2}\right)}}}\right| \right)}}{8}$$

したがって、

$$\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right| \right)}}{8}$$

積分定数を加える:

$$\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right| \right)}}{8}+C$$

$$$\int \frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}\, dv = - \frac{5 \ln\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right|\right)}{8} + C$$$A