$$$\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}$$$ 的積分
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求$$$\int \frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}\, dv$$$。
解答
令 $$$u=1 - 4 v^{2}$$$。
則 $$$du=\left(1 - 4 v^{2}\right)^{\prime }dv = - 8 v dv$$$ (步驟見»),並可得 $$$v dv = - \frac{du}{8}$$$。
該積分變為
$${\color{red}{\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v}}} = {\color{red}{\int{\left(- \frac{5}{8 u}\right)d u}}}$$
套用常數倍法則 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$,使用 $$$c=- \frac{5}{8}$$$ 與 $$$f{\left(u \right)} = \frac{1}{u}$$$:
$${\color{red}{\int{\left(- \frac{5}{8 u}\right)d u}}} = {\color{red}{\left(- \frac{5 \int{\frac{1}{u} d u}}{8}\right)}}$$
$$$\frac{1}{u}$$$ 的積分是 $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$:
$$- \frac{5 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}}{8} = - \frac{5 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}}{8}$$
回顧一下 $$$u=1 - 4 v^{2}$$$:
$$- \frac{5 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)}}{8} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(1 - 4 v^{2}\right)}}}\right| \right)}}{8}$$
因此,
$$\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right| \right)}}{8}$$
加上積分常數:
$$\int{\frac{5 v}{1 - 4 v^{2}} d v} = - \frac{5 \ln{\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right| \right)}}{8}+C$$
答案
$$$\int \frac{5 v}{1 - 4 v^{2}}\, dv = - \frac{5 \ln\left(\left|{4 v^{2} - 1}\right|\right)}{8} + C$$$A