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対数の引き算は真数の割り算にできます

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eだけ約分しても答えには結びつきません。e²―1を因数分解するとeー1で約分できるという発想が大事です。

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そもそも積分の式から下線部の式への変形はどういう過程があるんでしょうか…?

このままだと置換積分が出来から部分分数分解にもちこして積分する過程だと思います。この方法はあまりお勧め出来ません。
私はこのように解きます。参考にして見て下さい。

絶対値の中を直接因数分解して導く方法もあります。

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