Livello: Difficile πŸ”₯

$$ \int_{0}^{1} \frac{2 \arctan(x)}{1+x^2} \, dx $$

πŸ“š Concetti Chiave

Per risolvere gli integrali fratti complessi, tieni sempre a mente le derivate delle funzioni inverse. La derivata di $\arctan(x)$ Γ¨ $\frac{1}{1+x^2}$. Notando questo schema, basta porre $t = \arctan(x)$ e l'intera frazione si assorbirΓ  nel $dt$, lasciando un calcolo elementare.

1

Scelta di t

Noti la presenza di una funzione e della sua derivata?

πŸ’‘ Suggerimento: La derivata dell'arcotangente Γ¨ 1/(1+x^2).
❌
2

Il Differenziale

Limiti trigonometrici.

πŸ’‘ Suggerimento: arctan(0)=0. arctan(1)=pi/4.
❌
3

Riscrivi l'Integrale

Assegna i termini.

πŸ’‘ Suggerimento: Il denominatore 1+x^2 sparisce totalmente nel dt.
❌
4

Calcolo Finale

Risolvi.

πŸ’‘ Suggerimento: Primitiva t^2/2. Limite pi/4 al quadrato fa pi^2/16.
❌

Eccellente! πŸš€

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