Hallo :-)
Ich biete folgenden Ansatz an:
$$ \begin{aligned}I_n&=\int\limits \frac{1}{(1+x^2)^n} \text{ dx}=\int\limits \frac{1+x^2-x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}=\int\limits \frac{1+x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}+\int\limits \frac{-x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}\\[15pt]&=\int\limits \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}} \text{ dx} -\int\limits \frac{x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}\\[15pt]&=I_{n-1}-\int\limits \frac{x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}\end{aligned} $$
Weiter ist:
$$ 1.)\quad \int\limits \frac{x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}=\int\limits x\cdot \frac{x}{(1+x^2)^n} \text{ dx} $$
Jetzt löse ich:
$$\begin{aligned}2.)\quad &\int\limits \frac{x}{(1+x^2)^n} \text{ dx} \quad \stackrel{z\ \mapsto \ 1+x^2}{ = }\quad \frac{1}{2}\cdot \int\limits \frac{1}{z^n} \text{ dz}\\[15pt]&=-\frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{z^{n-1}}=-\frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}}\end{aligned}$$
2.) in 1.) ergibt:
$$ \begin{aligned}&\int\limits \frac{x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}=\int\limits x\cdot \frac{x}{(1+x^2)^n} \text{ dx}\\[15pt]&=-x\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}}-\int\limits (-1)\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}} \text{ dx}\\[15pt]&=-x\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}}+\frac{1}{2(n-1)}\cdot \int\limits \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}} \text{ dx}\\[15pt]&=-x\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}}+\frac{1}{2(n-1)}\cdot I_{n-1}\end{aligned}$$
Das setze ich ins ursprüngliche Integral von oben ein:
$$ \begin{aligned}I_n&=I_{n-1}-\int\limits \frac{x^2}{(1+x^2)^n} \text{ dx}\\[15pt]&=I_{n-1}+x\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}}-\frac{1}{2(n-1)}\cdot I_{n-1}\\[15pt]&=\left(1-\frac{1}{2(n-1)}\right)\cdot I_{n-1}+x\cdot \frac{1}{2(n-1)}\cdot \frac{1}{(1+x^2)^{n-1}},\end{aligned} $$
wobei
$$ I_0=x+c,\quad I_1=\arctan(x)+c' $$