α≠0のときはこの公式をつかえ、と言う意味だと思います。
α=0なら1/xの積分でただのlogxになりますよね。
だからそのときはこれ使っちゃダメだよってことです。
4行目で√cos²θ=cosθとそのまま√を外しているかと思うのですが
絶対値はつけなくていいのですか?
それでずっと悩んでます
つけなくていいと思います。
不定積分ですし、そこの正負はかみしなくていいとおもいます。
同じ例でいうと√(a^2-x^2)の積分で
x=asinθとおくと、a√(1-sin^2θ)=
a√cos ^2θ=acosθとなりますよね。
xの範囲が決まってないということはθの範囲も決まってないので
気にしなくていいと思います。
ちなみに絶対値をつける理由としては
ログの中身がマイナスというのはありえないからです。
ログのグラフを書くとわかると思います。