どうやって(e ^ x)/(1 + e ^(2x))の逆導関数を見つけますか?

どうやって(e ^ x)/(1 + e ^(2x))の逆導関数を見つけますか?
Anonim

回答:

#arctan(e ^ x)+ C#

説明:

# "e ^ x" dxを "d(e ^ x)"と書くと、 "#"が得られます。

#int(d(e ^ x))/(1+(e ^ x)^ 2)#

# "置換y =" e ^ x "を使うと、"# "が得られます。

#int(d(y))/(1 + y ^ 2)#

# "等しい"#

#arctan(y)+ C#

# "今すぐ元に戻します" y = e ^ x:#

#arctan(e ^ x)+ C#

回答:

#int e ^ x /(1 + e ^(2x)) "d" x =アルクタン^ x + "c"#

説明:

見つけたい #inte ^ x /(1 + e ^(2x)) "d" x = int1 /(1+(e ^ x)^ 2)e ^ x "d" x#

今させましょう #u = e ^ x# したがって、両側の微分をとると #du = e ^ xdx#。さて、これらの方程式の両方を積分に代入して、

#int1 /(1 + u ^ 2) "d" u#

これはに評価される標準積分です。 #arctanu#。代用する #バツ# 最終的な回答が得られます。

#arctan e ^ x + "c"#

回答:

#int e ^ x /(1 + e ^(2x)) dx = tan ^ -1(e ^ x)+ C#

説明:

まずはじめに #u = 1 + e ^(2x)#。に関して統合する #u#の導関数で割る #u#これは #2e ^(2x)#:

#int e ^ x /(1 + e ^(2x)) dx = 1 / 2int e ^ x /(e ^(2x)* u) du = 1 / 2int e ^ x /(e ^ x * e ^ x * u) du =#

#= 1 / 2int 1 /(e ^ x * u) du#

に関して統合する #u#、で表現されるすべてが必要です #u#だから、我々は何のために解決する必要があります #e ^ x# という意味です #u#:

#u = 1 + e ^(2x)#

#e ^(2x)= u-1#

#2x = ln(u-1)#

#x = 1/2 ln(u-1)#

#x = ln((u-1)^(1/2))= ln(sqrt(u-1))#

#e ^ x = e ^(ln(sqrt(u-1)))= sqrt(u-1)#

これを積分に戻すことができます。

#= 1 / 2int 1 /(e ^ x * u) du = 1 / 2int 1 /(sqrt(u-1)* u) du#

次に置換を紹介します。 #z = sqrt(u-1)#。導関数は次のとおりです。

#(dz)/(du)= 1 /(2sqrt(u-1)#

それで私達はそれに関して分割するために統合するために #z# (除算は逆数を掛けるのと同じことに注意してください):

#1 / 2int 1 /(sqrt(u-1)* u) du = 1 / 2int 1 /(sqrt(u-1)* u)* 2sqrt(u-1) dz =#

#= 2 / 2int 1 / u dz#

さて、我々はまた間違った変数を持っているので、我々は何のために解決する必要があります #u# に関してはと等しい #z#:

#z = sqrt(u-1)#

#u-1 = z ^ 2#

#u = z ^ 2 + 1#

これは与える:

#int 1 / u dz =整数 1 /(1 + z ^ 2) dz#

これはの一般的な導関数です。 #tan ^ -1(z)#だから、私たちは得ます:

#int 1 /(1 + z ^ 2) dz = tan ^ -1(z)+ C#

すべての置換を元に戻すと、次のようになります。

#tan ^ -1(z)+ C = tan ^ -1(sqrt(u-1))+ C =#

#= tan ^ -1(sqrt(1 + e ^(2x)-1))+ C = tan ^ -1((e ^(2x))^(1/2))+ C =#

#= tan ^ -1(e ^ x)+ C#