$$$\frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}}$$$ 的積分

求$$$\int \frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}}\, dt$$$。

令 $$$u=1 - t^{4}$$$。

則 $$$du=\left(1 - t^{4}\right)^{\prime }dt = - 4 t^{3} dt$$$ (步驟見»)，並可得 $$$t^{3} dt = - \frac{du}{4}$$$。

因此，

$${\color{red}{\int{\frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}} d t}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{u}\right)d u}}}$$

套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$，使用 $$$c=-1$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u}$$$：

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

$$$\frac{1}{u}$$$ 的積分是 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$：

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

回顧一下 $$$u=1 - t^{4}$$$：

$$- \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = - \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(1 - t^{4}\right)}}}\right| \right)}$$

因此，

$$\int{\frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}} d t} = - \ln{\left(\left|{t^{4} - 1}\right| \right)}$$

加上積分常數：

$$\int{\frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}} d t} = - \ln{\left(\left|{t^{4} - 1}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{4 t^{3}}{1 - t^{4}}\, dt = - \ln\left(\left|{t^{4} - 1}\right|\right) + C$$$A