3.292 \(\int \frac{1}{(a+b \sec ^2(e+f x))^{5/2}} \, dx\)

Optimal. Leaf size=125 \[ \frac{\tan ^{-1}\left (\frac{\sqrt{a} \tan (e+f x)}{\sqrt{a+b \tan ^2(e+f x)+b}}\right )}{a^{5/2} f}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 f (a+b)^2 \sqrt{a+b \tan ^2(e+f x)+b}}-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a f (a+b) \left (a+b \tan ^2(e+f x)+b\right )^{3/2}} \]

[Out]

ArcTan[(Sqrt[a]*Tan[e + f*x])/Sqrt[a + b + b*Tan[e + f*x]^2]]/(a^(5/2)*f) - (b*Tan[e + f*x])/(3*a*(a + b)*f*(a
 + b + b*Tan[e + f*x]^2)^(3/2)) - (b*(5*a + 3*b)*Tan[e + f*x])/(3*a^2*(a + b)^2*f*Sqrt[a + b + b*Tan[e + f*x]^
2])

________________________________________________________________________________________

Rubi [A]  time = 0.102312, antiderivative size = 125, normalized size of antiderivative = 1., number of steps used = 6, number of rules used = 6, integrand size = 16, \(\frac{\text{number of rules}}{\text{integrand size}}\) = 0.375, Rules used = {4128, 414, 527, 12, 377, 203} \[ \frac{\tan ^{-1}\left (\frac{\sqrt{a} \tan (e+f x)}{\sqrt{a+b \tan ^2(e+f x)+b}}\right )}{a^{5/2} f}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 f (a+b)^2 \sqrt{a+b \tan ^2(e+f x)+b}}-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a f (a+b) \left (a+b \tan ^2(e+f x)+b\right )^{3/2}} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Int[(a + b*Sec[e + f*x]^2)^(-5/2),x]

[Out]

ArcTan[(Sqrt[a]*Tan[e + f*x])/Sqrt[a + b + b*Tan[e + f*x]^2]]/(a^(5/2)*f) - (b*Tan[e + f*x])/(3*a*(a + b)*f*(a
 + b + b*Tan[e + f*x]^2)^(3/2)) - (b*(5*a + 3*b)*Tan[e + f*x])/(3*a^2*(a + b)^2*f*Sqrt[a + b + b*Tan[e + f*x]^
2])

Rule 4128

Int[((a_) + (b_.)*sec[(e_.) + (f_.)*(x_)]^2)^(p_), x_Symbol] :> With[{ff = FreeFactors[Tan[e + f*x], x]}, Dist
[ff/f, Subst[Int[(a + b + b*ff^2*x^2)^p/(1 + ff^2*x^2), x], x, Tan[e + f*x]/ff], x]] /; FreeQ[{a, b, e, f, p},
 x] && NeQ[a + b, 0] && NeQ[p, -1]

Rule 414

Int[((a_) + (b_.)*(x_)^(n_))^(p_)*((c_) + (d_.)*(x_)^(n_))^(q_), x_Symbol] :> -Simp[(b*x*(a + b*x^n)^(p + 1)*(
c + d*x^n)^(q + 1))/(a*n*(p + 1)*(b*c - a*d)), x] + Dist[1/(a*n*(p + 1)*(b*c - a*d)), Int[(a + b*x^n)^(p + 1)*
(c + d*x^n)^q*Simp[b*c + n*(p + 1)*(b*c - a*d) + d*b*(n*(p + q + 2) + 1)*x^n, x], x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d,
 n, q}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && LtQ[p, -1] &&  !( !IntegerQ[p] && IntegerQ[q] && LtQ[q, -1]) && IntBinomial
Q[a, b, c, d, n, p, q, x]

Rule 527

Int[((a_) + (b_.)*(x_)^(n_))^(p_)*((c_) + (d_.)*(x_)^(n_))^(q_.)*((e_) + (f_.)*(x_)^(n_)), x_Symbol] :> -Simp[
((b*e - a*f)*x*(a + b*x^n)^(p + 1)*(c + d*x^n)^(q + 1))/(a*n*(b*c - a*d)*(p + 1)), x] + Dist[1/(a*n*(b*c - a*d
)*(p + 1)), Int[(a + b*x^n)^(p + 1)*(c + d*x^n)^q*Simp[c*(b*e - a*f) + e*n*(b*c - a*d)*(p + 1) + d*(b*e - a*f)
*(n*(p + q + 2) + 1)*x^n, x], x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, n, q}, x] && LtQ[p, -1]

Rule 12

Int[(a_)*(u_), x_Symbol] :> Dist[a, Int[u, x], x] /; FreeQ[a, x] &&  !MatchQ[u, (b_)*(v_) /; FreeQ[b, x]]

Rule 377

Int[((a_) + (b_.)*(x_)^(n_))^(p_)/((c_) + (d_.)*(x_)^(n_)), x_Symbol] :> Subst[Int[1/(c - (b*c - a*d)*x^n), x]
, x, x/(a + b*x^n)^(1/n)] /; FreeQ[{a, b, c, d}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && EqQ[n*p + 1, 0] && IntegerQ[n]

Rule 203

Int[((a_) + (b_.)*(x_)^2)^(-1), x_Symbol] :> Simp[(1*ArcTan[(Rt[b, 2]*x)/Rt[a, 2]])/(Rt[a, 2]*Rt[b, 2]), x] /;
 FreeQ[{a, b}, x] && PosQ[a/b] && (GtQ[a, 0] || GtQ[b, 0])

Rubi steps

\begin{align*} \int \frac{1}{\left (a+b \sec ^2(e+f x)\right )^{5/2}} \, dx &=\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{1}{\left (1+x^2\right ) \left (a+b+b x^2\right )^{5/2}} \, dx,x,\tan (e+f x)\right )}{f}\\ &=-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a (a+b) f \left (a+b+b \tan ^2(e+f x)\right )^{3/2}}+\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{3 a+b-2 b x^2}{\left (1+x^2\right ) \left (a+b+b x^2\right )^{3/2}} \, dx,x,\tan (e+f x)\right )}{3 a (a+b) f}\\ &=-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a (a+b) f \left (a+b+b \tan ^2(e+f x)\right )^{3/2}}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 (a+b)^2 f \sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}+\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{3 (a+b)^2}{\left (1+x^2\right ) \sqrt{a+b+b x^2}} \, dx,x,\tan (e+f x)\right )}{3 a^2 (a+b)^2 f}\\ &=-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a (a+b) f \left (a+b+b \tan ^2(e+f x)\right )^{3/2}}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 (a+b)^2 f \sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}+\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{1}{\left (1+x^2\right ) \sqrt{a+b+b x^2}} \, dx,x,\tan (e+f x)\right )}{a^2 f}\\ &=-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a (a+b) f \left (a+b+b \tan ^2(e+f x)\right )^{3/2}}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 (a+b)^2 f \sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}+\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{1}{1+a x^2} \, dx,x,\frac{\tan (e+f x)}{\sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}\right )}{a^2 f}\\ &=\frac{\tan ^{-1}\left (\frac{\sqrt{a} \tan (e+f x)}{\sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}\right )}{a^{5/2} f}-\frac{b \tan (e+f x)}{3 a (a+b) f \left (a+b+b \tan ^2(e+f x)\right )^{3/2}}-\frac{b (5 a+3 b) \tan (e+f x)}{3 a^2 (a+b)^2 f \sqrt{a+b+b \tan ^2(e+f x)}}\\ \end{align*}

Mathematica [C]  time = 6.51743, size = 1927, normalized size = 15.42 \[ \text{result too large to display} \]

Warning: Unable to verify antiderivative.

[In]

Integrate[(a + b*Sec[e + f*x]^2)^(-5/2),x]

[Out]

(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]^4*Sin[e + f*x]
)/(4*Sqrt[2]*f*(a + b*Sec[e + f*x]^2)^(5/2)*(a + b - a*Sin[e + f*x]^2)^(5/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2,
 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] + (5*a*AppellF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e
+ f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e
+ f*x]^2)*((15*a*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]^
5*Sin[e + f*x]^2)/(4*Sqrt[2]*(a + b - a*Sin[e + f*x]^2)^(7/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f
*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] + (5*a*AppellF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a +
b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e + f*x]^2)) + (3
*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]^5)/(4*Sqrt[2]*(a
 + b - a*Sin[e + f*x]^2)^(5/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a +
b)] + (5*a*AppellF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -
1, 5/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e + f*x]^2)) - (3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2,
 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]^3*Sin[e + f*x]^2)/(Sqrt[2]*(a + b - a*Sin[e + f
*x]^2)^(5/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] + (5*a*AppellF
1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e
 + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e + f*x]^2)) + (3*(a + b)*Cos[e + f*x]^4*Sin[e + f*x]*((5*a*f*Appe
llF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x])/(3*(a + b)) - (
4*f*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x])/3))/(4*
Sqrt[2]*f*(a + b - a*Sin[e + f*x]^2)^(5/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f
*x]^2)/(a + b)] + (5*a*AppellF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*App
ellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e + f*x]^2)) - (3*(a + b)*AppellF1[1
/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]^4*Sin[e + f*x]*(2*f*(5*a*AppellF1[3
/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Sin[e +
f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x] + 3*(a + b)*((5*a*f*AppellF1[3/2, -2, 7/2, 5/2,
 Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x])/(3*(a + b)) - (4*f*AppellF1[3/2, -1, 5
/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x])/3) + Sin[e + f*x]^2*(5*a*((21*
a*f*AppellF1[5/2, -2, 9/2, 7/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x])/(5*(a +
 b)) - (12*f*AppellF1[5/2, -1, 7/2, 7/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*Sin[e + f*x]
)/5) - 4*(a + b)*((3*a*f*AppellF1[5/2, -1, 7/2, 7/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)]*Cos[e + f*x]*
Sin[e + f*x])/(a + b) - (6*(a + b)^3*f*Cot[e + f*x]*Csc[e + f*x]^4*(-1 + (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b))^2*((Sqrt[
a]*ArcSin[(Sqrt[a]*Sin[e + f*x])/Sqrt[a + b]]*Sin[e + f*x])/(Sqrt[a + b]*Sqrt[1 - (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])
 + (a^2*Sin[e + f*x]^4)/(3*(a + b)^2*(-1 + (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b))^2) + (a*Sin[e + f*x]^2)/((a + b)*(-1 +
(a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)))))/(a^3*(1 - (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b))^(3/2))))))/(4*Sqrt[2]*f*(a + b - a*Sin[e
+ f*x]^2)^(5/2)*(3*(a + b)*AppellF1[1/2, -2, 5/2, 3/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] + (5*a*Appe
llF1[3/2, -2, 7/2, 5/2, Sin[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)] - 4*(a + b)*AppellF1[3/2, -1, 5/2, 5/2, Si
n[e + f*x]^2, (a*Sin[e + f*x]^2)/(a + b)])*Sin[e + f*x]^2)^2)))

________________________________________________________________________________________

Maple [C]  time = 0.4, size = 3016, normalized size = 24.1 \begin{align*} \text{output too large to display} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int(1/(a+b*sec(f*x+e)^2)^(5/2),x)

[Out]

1/3/f/(a+b)^2/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/a^2*sin(f*x+e)*(b+a*cos(f*x+e)^2)*(6*cos(f*x+e)^2*sin(f*
x+e)*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-
2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+c
os(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2
)*b^(1/2)-a+b)/(a+b))^(1/2)/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2))*a^3+12*cos(f*x+e)^2*sin(f*x+e)*2^(1/2)*(1
/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(
f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+cos(f*x+e))*((2*
I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)-a+b)/
(a+b))^(1/2)/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2))*a^2*b+6*cos(f*x+e)^2*sin(f*x+e)*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(
f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)
*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1
/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)-a+b)/(a+b))^(1/2)/(
(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2))*a*b^2-3*cos(f*x+e)^2*sin(f*x+e)*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)
*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(
1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))
^(1/2)/sin(f*x+e),(-(4*I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)-a^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*a^3-6*sin(f*x+e)*c
os(f*x+e)^2*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(
1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF
((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),(-(4*I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)
-a^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*a^2*b-3*sin(f*x+e)*cos(f*x+e)^2*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)
-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(
1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/s
in(f*x+e),(-(4*I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)-a^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*a*b^2+6*2^(1/2)*(1/(a+b)*(
I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a
^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2
)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)-a+b)/(a+b))^(
1/2)/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2))*a^2*b*sin(f*x+e)+12*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/
2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b
^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2
)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)-a+b)/(a+b))^(1/2)/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)
+a-b)/(a+b))^(1/2))*a*b^2*sin(f*x+e)+6*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(
f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+c
os(f*x+e)))^(1/2)*EllipticPi((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),-1/(2*I*a^(1/2
)*b^(1/2)+a-b)*(a+b),(-(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)-a+b)/(a+b))^(1/2)/((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2))*b^3*sin
(f*x+e)-3*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/
2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF((
-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),(-(4*I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)-a
^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*a^2*b*sin(f*x+e)-6*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1
/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+
e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),(-(4*
I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)-a^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*a*b^2*sin(f*x+e)-3*2^(1/2)*(1/(a+b)*(I*co
s(f*x+e)*a^(1/2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)+a*cos(f*x+e)+b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*(-2/(a+b)*(I*cos(f*x+e)*a^(1/
2)*b^(1/2)-I*a^(1/2)*b^(1/2)-a*cos(f*x+e)-b)/(1+cos(f*x+e)))^(1/2)*EllipticF((-1+cos(f*x+e))*((2*I*a^(1/2)*b^(
1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)/sin(f*x+e),(-(4*I*a^(3/2)*b^(1/2)-4*I*a^(1/2)*b^(3/2)-a^2+6*a*b-b^2)/(a+b)^2)^(1/2))*b^
3*sin(f*x+e)-6*cos(f*x+e)^3*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*a^2*b-4*cos(f*x+e)^3*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)
+a-b)/(a+b))^(1/2)*a*b^2+6*cos(f*x+e)^2*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*a^2*b+4*cos(f*x+e)^2*((2*I*a^(
1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*a*b^2-5*cos(f*x+e)*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*a*b^2-3*cos(f*x+e)*(
(2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*b^3+5*((2*I*a^(1/2)*b^(1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*a*b^2+3*((2*I*a^(1/2)*b^(
1/2)+a-b)/(a+b))^(1/2)*b^3)/(-1+cos(f*x+e))/((b+a*cos(f*x+e)^2)/cos(f*x+e)^2)^(5/2)/cos(f*x+e)^5

________________________________________________________________________________________

Maxima [F(-2)]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \text{Exception raised: ValueError} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(1/(a+b*sec(f*x+e)^2)^(5/2),x, algorithm="maxima")

[Out]

Exception raised: ValueError

________________________________________________________________________________________

Fricas [B]  time = 2.32619, size = 2021, normalized size = 16.17 \begin{align*} \text{result too large to display} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(1/(a+b*sec(f*x+e)^2)^(5/2),x, algorithm="fricas")

[Out]

[-1/24*(3*((a^4 + 2*a^3*b + a^2*b^2)*cos(f*x + e)^4 + a^2*b^2 + 2*a*b^3 + b^4 + 2*(a^3*b + 2*a^2*b^2 + a*b^3)*
cos(f*x + e)^2)*sqrt(-a)*log(128*a^4*cos(f*x + e)^8 - 256*(a^4 - a^3*b)*cos(f*x + e)^6 + 32*(5*a^4 - 14*a^3*b
+ 5*a^2*b^2)*cos(f*x + e)^4 + a^4 - 28*a^3*b + 70*a^2*b^2 - 28*a*b^3 + b^4 - 32*(a^4 - 7*a^3*b + 7*a^2*b^2 - a
*b^3)*cos(f*x + e)^2 + 8*(16*a^3*cos(f*x + e)^7 - 24*(a^3 - a^2*b)*cos(f*x + e)^5 + 2*(5*a^3 - 14*a^2*b + 5*a*
b^2)*cos(f*x + e)^3 - (a^3 - 7*a^2*b + 7*a*b^2 - b^3)*cos(f*x + e))*sqrt(-a)*sqrt((a*cos(f*x + e)^2 + b)/cos(f
*x + e)^2)*sin(f*x + e)) + 8*(2*(3*a^3*b + 2*a^2*b^2)*cos(f*x + e)^3 + (5*a^2*b^2 + 3*a*b^3)*cos(f*x + e))*sqr
t((a*cos(f*x + e)^2 + b)/cos(f*x + e)^2)*sin(f*x + e))/((a^7 + 2*a^6*b + a^5*b^2)*f*cos(f*x + e)^4 + 2*(a^6*b
+ 2*a^5*b^2 + a^4*b^3)*f*cos(f*x + e)^2 + (a^5*b^2 + 2*a^4*b^3 + a^3*b^4)*f), -1/12*(3*((a^4 + 2*a^3*b + a^2*b
^2)*cos(f*x + e)^4 + a^2*b^2 + 2*a*b^3 + b^4 + 2*(a^3*b + 2*a^2*b^2 + a*b^3)*cos(f*x + e)^2)*sqrt(a)*arctan(1/
4*(8*a^2*cos(f*x + e)^5 - 8*(a^2 - a*b)*cos(f*x + e)^3 + (a^2 - 6*a*b + b^2)*cos(f*x + e))*sqrt(a)*sqrt((a*cos
(f*x + e)^2 + b)/cos(f*x + e)^2)/((2*a^3*cos(f*x + e)^4 - a^2*b + a*b^2 - (a^3 - 3*a^2*b)*cos(f*x + e)^2)*sin(
f*x + e))) + 4*(2*(3*a^3*b + 2*a^2*b^2)*cos(f*x + e)^3 + (5*a^2*b^2 + 3*a*b^3)*cos(f*x + e))*sqrt((a*cos(f*x +
 e)^2 + b)/cos(f*x + e)^2)*sin(f*x + e))/((a^7 + 2*a^6*b + a^5*b^2)*f*cos(f*x + e)^4 + 2*(a^6*b + 2*a^5*b^2 +
a^4*b^3)*f*cos(f*x + e)^2 + (a^5*b^2 + 2*a^4*b^3 + a^3*b^4)*f)]

________________________________________________________________________________________

Sympy [F]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \int \frac{1}{\left (a + b \sec ^{2}{\left (e + f x \right )}\right )^{\frac{5}{2}}}\, dx \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(1/(a+b*sec(f*x+e)**2)**(5/2),x)

[Out]

Integral((a + b*sec(e + f*x)**2)**(-5/2), x)

________________________________________________________________________________________

Giac [F]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \int \frac{1}{{\left (b \sec \left (f x + e\right )^{2} + a\right )}^{\frac{5}{2}}}\,{d x} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(1/(a+b*sec(f*x+e)^2)^(5/2),x, algorithm="giac")

[Out]

integrate((b*sec(f*x + e)^2 + a)^(-5/2), x)