$$$\frac{1}{x^{2} - 1}$$$의 적분

$$$\int \frac{1}{x^{2} - 1}\, dx$$$을(를) 구하시오.

부분분수분해를 수행합니다(단계는 »에서 볼 수 있습니다):

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

각 항별로 적분하십시오:

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

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 1}$$$에 적용하세요:

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

$$$u=x - 1$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(x - 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = du$$$임을 얻습니다.

적분은 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

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

$$$\frac{1}{u}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

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

다음 $$$u=x - 1$$$을 기억하라:

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

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{2}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + 1}$$$에 적용하세요:

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

$$$u=x + 1$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(x + 1\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = du$$$임을 얻습니다.

따라서,

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

$$$\frac{1}{u}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

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

다음 $$$u=x + 1$$$을 기억하라:

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

따라서,

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

적분 상수를 추가하세요:

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

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