Solucionar ∫ (from 0 to 2 pi) of operatorname{arctanh}(x) wrt x

$$\int _ { 0 } ^ { 2 \pi } \operatorname { arctanh } ( x ) d x$$

Calcular

$$2\pi ^{2}\arctan(h)$$

Pasos de la solución

Evaluar primero la integral indefinida.

$$\int \arctan(h)x\mathrm{d}x$$

Simplificar la constante con \int af\left(x\right)\mathrm{d}x=a\int f\left(x\right)\mathrm{d}x.

$$\arctan(h)\int x\mathrm{d}x$$

Dado que \int x^{k}\mathrm{d}x=\frac{x^{k+1}}{k+1} para k\neq -1, reemplace \int x\mathrm{d}x por \frac{x^{2}}{2}.

$$\arctan(h)\times \frac{x^{2}}{2}$$

Simplifica.

$$\frac{\arctan(h)x^{2}}{2}$$

La integral definida es la antiderivada de la expresión calculada en el límite superior de la integración, menos la antiderivada calculada en el límite inferior de la integración.

$$\frac{1}{2}\arctan(h)\times \left(2\pi \right)^{2}-\frac{1}{2}\arctan(h)\times 0^{2}$$

Simplifica.

$$2\arctan(h)\pi ^{2}$$

Diferenciar w.r.t. h

$$\frac{2\pi ^{2}}{h^{2}+1}$$