$$$\frac{10}{100 - x^{2}}$$$의 적분
사용자 입력
$$$\int \frac{10}{100 - x^{2}}\, dx$$$을(를) 구하시오.
풀이
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=10$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{100 - x^{2}}$$$에 적용하세요:
$${\color{red}{\int{\frac{10}{100 - x^{2}} d x}}} = {\color{red}{\left(10 \int{\frac{1}{100 - x^{2}} d x}\right)}}$$
부분분수분해를 수행합니다(단계는 »에서 볼 수 있습니다):
$$10 {\color{red}{\int{\frac{1}{100 - x^{2}} d x}}} = 10 {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} - \frac{1}{20 \left(x - 10\right)}\right)d x}}}$$
각 항별로 적분하십시오:
$$10 {\color{red}{\int{\left(\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} - \frac{1}{20 \left(x - 10\right)}\right)d x}}} = 10 {\color{red}{\left(- \int{\frac{1}{20 \left(x - 10\right)} d x} + \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x}\right)}}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{20}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 10}$$$에 적용하세요:
$$10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - 10 {\color{red}{\int{\frac{1}{20 \left(x - 10\right)} d x}}} = 10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - 10 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x - 10} d x}}{20}\right)}}$$
$$$u=x - 10$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(x - 10\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = du$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x - 10} d x}}}}{2} = 10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2}$$
$$$\frac{1}{u}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:
$$10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2} = 10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} - \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{2}$$
다음 $$$u=x - 10$$$을 기억하라:
$$- \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{2} + 10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x} = - \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 10\right)}}}\right| \right)}}{2} + 10 \int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x}$$
상수배 법칙 $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$을 $$$c=\frac{1}{20}$$$와 $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + 10}$$$에 적용하세요:
$$- \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + 10 {\color{red}{\int{\frac{1}{20 \left(x + 10\right)} d x}}} = - \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + 10 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x + 10} d x}}{20}\right)}}$$
$$$u=x + 10$$$라 하자.
그러면 $$$du=\left(x + 10\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dx = du$$$임을 얻습니다.
따라서,
$$- \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{x + 10} d x}}}}{2} = - \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2}$$
$$$\frac{1}{u}$$$의 적분은 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:
$$- \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{2} = - \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{{\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{2}$$
다음 $$$u=x + 10$$$을 기억하라:
$$- \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{2} = - \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x + 10\right)}}}\right| \right)}}{2}$$
따라서,
$$\int{\frac{10}{100 - x^{2}} d x} = - \frac{\ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)}}{2} + \frac{\ln{\left(\left|{x + 10}\right| \right)}}{2}$$
간단히 하시오:
$$\int{\frac{10}{100 - x^{2}} d x} = \frac{- \ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x + 10}\right| \right)}}{2}$$
적분 상수를 추가하세요:
$$\int{\frac{10}{100 - x^{2}} d x} = \frac{- \ln{\left(\left|{x - 10}\right| \right)} + \ln{\left(\left|{x + 10}\right| \right)}}{2}+C$$
정답
$$$\int \frac{10}{100 - x^{2}}\, dx = \frac{- \ln\left(\left|{x - 10}\right|\right) + \ln\left(\left|{x + 10}\right|\right)}{2} + C$$$A