求不定积分∫xarctanxdx我是这样算的：原式＝1/2x∧2arctanx－∫x/1＋x∧2dx＝1/2x∧2arctanx－1/2ln｜1＋x∧2｜＋c跟答案上不一样,为什么不能直接分部积分,把x当做u,把arctanx当做v?

Question

求不定积分∫xarctanxdx
我是这样算的：原式＝1/2x∧2arctanx－∫x/1＋x∧2dx＝1/2x∧2arctanx－1/2ln｜1＋x∧2｜＋c
跟答案上不一样,为什么不能直接分部积分,把x当做u,把arctanx当做v?

Answer 1

∫xarctanxdx
=(1/2)∫ arctanxd(x²)
分部积分
=(1/2)x²arctanx - (1/2)∫ x²/(1+x²) dx
=(1/2)x²arctanx - (1/2)∫ (x²+1-1)/(1+x²) dx
=(1/2)x²arctanx - (1/2)∫ 1 dx + (1/2)∫ 1/(1+x²) dx
=(1/2)x²arctanx - (1/2)x + (1/2)arctanx + C