Originally posted by CrashOveride
I<sub>n</sub> in terms of I<sub>n-1</sub>:
I<sub>n</sub> = ∫ dx / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup>
I<sub>n</sub> = ∫ dx / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup>, for integers n > 1
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> - ∫ x d(x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>-n</sup>, on integrating by parts
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> - ∫ x * -n(x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>-n-1</sup> * 2x dx
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> + 2n * ∫ x<sup>2</sup> / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n+1</sup> dx
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> + 2n * ∫ [(x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>) - a<sup>2</sup>] / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n+1</sup> dx
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> + 2n * ∫ [1 / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup>] - a<sup>2</sup> / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n+1</sup> dx
= x / (x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> + 2n * I<sub>n</sub> - 2na<sup>2</sup> * I<sub>n+1</sub>
So, I<sub>n+1</sub> = x / 2na<sup>2</sup>(x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n</sup> + [(2n - 1) / 2na<sup>2</sup>] * I<sub>n</sub>
It follows that I<sub>n</sub> = x / 2a<sup>2</sup>(n - 1)(x<sup>2</sup> + a<sup>2</sup>)<sup>n-1</sup> + [(2n - 3) / 2a<sup>2</sup>(n - 1)] * I<sub>n-1</sub>, for integers n > 0