1. $\displaystyle{\int_{1}^{+\infty} \frac{1}{1+x^{2}} d x=}$
识别积分类型
首先,我们识别这是一个反常积分,因为积分上限是 $+\infty$。
计算不定积分
计算不定积分 $\int \frac{1}{1+x^{2}} dx$,我们知道这是一个基本的积分公式,结果为 $\arctan x + C$。
计算定积分
计算定积分 $\int_{1}^{b} \frac{1}{1+x^{2}} dx = \arctan b - \arctan 1$。
取极限
取 $b \to +\infty$ 的极限,$\lim_{b \to +\infty} \arctan b = \frac{\pi}{2}$,$\arctan 1 = \frac{\pi}{4}$。
得出结果
因此,$\int_{1}^{+\infty} \frac{1}{1+x^{2}} dx = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{4}$。