Tính tích phân \(I = \int {\frac{{2dx}}{{\sqrt {{x^2} + 4x + 5} }}}\)

Ta có: \(I = \int {\frac{{2dx}}{{\sqrt {{x^2} + 4x + 5} }}} = 2\int {\frac{{dx}}{{\sqrt {{{(x + 2)}^2} + 1} }}}\) Đặt \(x + 2 = \tan t \Rightarrow dx = \frac{{dt}}{{{{\cos }^2}t}}\) khi đó: \(I = 2\int {\frac{{\frac{{dt}}{{{{\cos }^2}t}}}}{{\sqrt {{\tan }^2t + 1} }}} = 2\int {\frac{{\frac{{dt}}{{{{\cos }^2}t}}}}{{\frac{1}{{\cos t}}}}} = 2\int {\frac{{dt}}{{\cos t}}} = 2\int {\frac{{\cos tdt}}{{{{\cos }^2}t}}} = 2\int {\frac{{\cos tdt}}{{1 - {{\sin }^2}t}}} \) \(= \int {\left( {\frac{1}{{1 - \sin t}} + \frac{1}{{1 + \sin t}}} \right)dt} = 2\ln \left| {\frac{{1 + \sin t}}{{1 - \sin t}}} \right| + C\) Hoặc có thể sử dụng công thức nguyên hàm mở rộng: \(\int {\frac{{dx}}{{\sqrt {{x^2} + {a^2}} }}} = \ln \left| {x + \sqrt {{x^2} + {a^2}} } \right| + C\) Khi đó: \(I = 2\int {\frac{{dx}}{{\sqrt {{{(x + 2)}^2} + 1} }}} = 2\ln \left| {x + 2 + \sqrt {{{(x + 2)}^2} + 1} } \right| + C = 2\ln \left| {x + 2 + \sqrt {{x^2} + 4x + 5} } \right| + C\)