$$$\frac{2 v}{v - 1}$$$ 的积分

求$$$\int \frac{2 v}{v - 1}\, dv$$$。

对 $$$c=2$$$ 和 $$$f{\left(v \right)} = \frac{v}{v - 1}$$$ 应用常数倍法则 $$$\int c f{\left(v \right)}\, dv = c \int f{\left(v \right)}\, dv$$$：

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

改写并拆分该分式:

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

逐项积分：

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

应用常数法则 $$$\int c\, dv = c v$$$，使用 $$$c=1$$$：

$$2 \int{\frac{1}{v - 1} d v} + 2 {\color{red}{\int{1 d v}}} = 2 \int{\frac{1}{v - 1} d v} + 2 {\color{red}{v}}$$

设$$$u=v - 1$$$。

则$$$du=\left(v - 1\right)^{\prime }dv = 1 dv$$$ (步骤见»)，并有$$$dv = du$$$。

该积分可以改写为

$$2 v + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{v - 1} d v}}} = 2 v + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

$$$\frac{1}{u}$$$ 的积分为 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:

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

回忆一下 $$$u=v - 1$$$:

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

因此，

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

化简：

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

加上积分常数：

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

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