Попробуйте подстановку

Правда, это не ответ на первоначальный вопрос. "Почему?" вопрос более высокого (или глубокого) уровня, чем "Как получился такой ответ?" или "Как мне проверить этот ответ?". А то ведь можно продифференцировать правую часть и посмотреть, равна ли она тождественно подынтегральному выражению.