3.27 \(\int (a+b \coth ^2(x))^{3/2} \tanh ^2(x) \, dx\)

Optimal. Leaf size=77 \[ b^{3/2} \left (-\tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{b} \coth (x)}{\sqrt{a+b \coth ^2(x)}}\right )\right )+(a+b)^{3/2} \tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{a+b} \coth (x)}{\sqrt{a+b \coth ^2(x)}}\right )-a \tanh (x) \sqrt{a+b \coth ^2(x)} \]

[Out]

-(b^(3/2)*ArcTanh[(Sqrt[b]*Coth[x])/Sqrt[a + b*Coth[x]^2]]) + (a + b)^(3/2)*ArcTanh[(Sqrt[a + b]*Coth[x])/Sqrt
[a + b*Coth[x]^2]] - a*Sqrt[a + b*Coth[x]^2]*Tanh[x]

________________________________________________________________________________________

Rubi [A]  time = 0.127532, antiderivative size = 77, normalized size of antiderivative = 1., number of steps used = 7, number of rules used = 6, integrand size = 17, \(\frac{\text{number of rules}}{\text{integrand size}}\) = 0.353, Rules used = {3670, 474, 523, 217, 206, 377} \[ b^{3/2} \left (-\tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{b} \coth (x)}{\sqrt{a+b \coth ^2(x)}}\right )\right )+(a+b)^{3/2} \tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{a+b} \coth (x)}{\sqrt{a+b \coth ^2(x)}}\right )-a \tanh (x) \sqrt{a+b \coth ^2(x)} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Int[(a + b*Coth[x]^2)^(3/2)*Tanh[x]^2,x]

[Out]

-(b^(3/2)*ArcTanh[(Sqrt[b]*Coth[x])/Sqrt[a + b*Coth[x]^2]]) + (a + b)^(3/2)*ArcTanh[(Sqrt[a + b]*Coth[x])/Sqrt
[a + b*Coth[x]^2]] - a*Sqrt[a + b*Coth[x]^2]*Tanh[x]

Rule 3670

Int[((d_.)*tan[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(m_.)*((a_) + (b_.)*((c_.)*tan[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(n_))^(p_.), x_Symbol]
:> With[{ff = FreeFactors[Tan[e + f*x], x]}, Dist[(c*ff)/f, Subst[Int[(((d*ff*x)/c)^m*(a + b*(ff*x)^n)^p)/(c^
2 + ff^2*x^2), x], x, (c*Tan[e + f*x])/ff], x]] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, m, n, p}, x] && (IGtQ[p, 0] || EqQ
[n, 2] || EqQ[n, 4] || (IntegerQ[p] && RationalQ[n]))

Rule 474

Int[((e_.)*(x_))^(m_)*((a_) + (b_.)*(x_)^(n_))^(p_)*((c_) + (d_.)*(x_)^(n_))^(q_), x_Symbol] :> Simp[(c*(e*x)^
(m + 1)*(a + b*x^n)^(p + 1)*(c + d*x^n)^(q - 1))/(a*e*(m + 1)), x] - Dist[1/(a*e^n*(m + 1)), Int[(e*x)^(m + n)
*(a + b*x^n)^p*(c + d*x^n)^(q - 2)*Simp[c*(c*b - a*d)*(m + 1) + c*n*(b*c*(p + 1) + a*d*(q - 1)) + d*((c*b - a*
d)*(m + 1) + c*b*n*(p + q))*x^n, x], x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, p}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && IGtQ[n, 0]
&& GtQ[q, 1] && LtQ[m, -1] && IntBinomialQ[a, b, c, d, e, m, n, p, q, x]

Rule 523

Int[((e_) + (f_.)*(x_)^(n_))/(((a_) + (b_.)*(x_)^(n_))*Sqrt[(c_) + (d_.)*(x_)^(n_)]), x_Symbol] :> Dist[f/b, I
nt[1/Sqrt[c + d*x^n], x], x] + Dist[(b*e - a*f)/b, Int[1/((a + b*x^n)*Sqrt[c + d*x^n]), x], x] /; FreeQ[{a, b,
c, d, e, f, n}, x]

Rule 217

Int[1/Sqrt[(a_) + (b_.)*(x_)^2], x_Symbol] :> Subst[Int[1/(1 - b*x^2), x], x, x/Sqrt[a + b*x^2]] /; FreeQ[{a,
b}, x] &&  !GtQ[a, 0]

Rule 206

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

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]

Rubi steps

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

Mathematica [B]  time = 0.426271, size = 180, normalized size = 2.34 \[ \frac{\tanh (x) \left (-\sqrt{2} b^{3/2} \sqrt{a+b} \cosh (x) \tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{2} \sqrt{b} \cosh (x)}{\sqrt{(a+b) \cosh (2 x)-a+b}}\right )-a \sqrt{a+b} \sqrt{(a+b) \cosh (2 x)-a+b}+\sqrt{2} (a+b)^2 \cosh (x) \tanh ^{-1}\left (\frac{\sqrt{2} \sqrt{a+b} \cosh (x)}{\sqrt{(a+b) \cosh (2 x)-a+b}}\right )\right ) \sqrt{\text{csch}^2(x) ((a+b) \cosh (2 x)-a+b)}}{\sqrt{2} \sqrt{a+b} \sqrt{(a+b) \cosh (2 x)-a+b}} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Integrate[(a + b*Coth[x]^2)^(3/2)*Tanh[x]^2,x]

[Out]

((-(Sqrt[2]*b^(3/2)*Sqrt[a + b]*ArcTanh[(Sqrt[2]*Sqrt[b]*Cosh[x])/Sqrt[-a + b + (a + b)*Cosh[2*x]]]*Cosh[x]) +
Sqrt[2]*(a + b)^2*ArcTanh[(Sqrt[2]*Sqrt[a + b]*Cosh[x])/Sqrt[-a + b + (a + b)*Cosh[2*x]]]*Cosh[x] - a*Sqrt[a
+ b]*Sqrt[-a + b + (a + b)*Cosh[2*x]])*Sqrt[(-a + b + (a + b)*Cosh[2*x])*Csch[x]^2]*Tanh[x])/(Sqrt[2]*Sqrt[a +
b]*Sqrt[-a + b + (a + b)*Cosh[2*x]])

________________________________________________________________________________________

Maple [F]  time = 0.167, size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \int \left ( a+b \left ({\rm coth} \left (x\right ) \right ) ^{2} \right ) ^{{\frac{3}{2}}} \left ( \tanh \left ( x \right ) \right ) ^{2}\, dx \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int((a+b*coth(x)^2)^(3/2)*tanh(x)^2,x)

[Out]

int((a+b*coth(x)^2)^(3/2)*tanh(x)^2,x)

________________________________________________________________________________________

Maxima [F]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \int{\left (b \coth \left (x\right )^{2} + a\right )}^{\frac{3}{2}} \tanh \left (x\right )^{2}\,{d x} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*coth(x)^2)^(3/2)*tanh(x)^2,x, algorithm="maxima")

[Out]

integrate((b*coth(x)^2 + a)^(3/2)*tanh(x)^2, x)

________________________________________________________________________________________

Fricas [B]  time = 4.1746, size = 11956, normalized size = 155.27 \begin{align*} \text{result too large to display} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*coth(x)^2)^(3/2)*tanh(x)^2,x, algorithm="fricas")

[Out]

[1/4*(((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(a + b)*log(((a*b^2 + b^
3)*cosh(x)^8 + 8*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)*sinh(x)^7 + (a*b^2 + b^3)*sinh(x)^8 + 2*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^6 + 2*(
a*b^2 + 2*b^3 + 14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^2)*sinh(x)^6 + 4*(14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^3 + 3*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh
(x))*sinh(x)^5 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(x)^4 + (70*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^4 + a^3 - a^2*b + 4*a*b
^2 + 6*b^3 + 30*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^2)*sinh(x)^4 + 4*(14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^5 + 10*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh
(x)^3 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(x))*sinh(x)^3 + a^3 + 3*a^2*b + 3*a*b^2 + b^3 - 2*(a^3 - 3*a*b^2
- 2*b^3)*cosh(x)^2 + 2*(14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^6 + 15*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^4 - a^3 + 3*a*b^2 + 2*b^3 + 3*
(a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(x)^2)*sinh(x)^2 + sqrt(2)*(b^2*cosh(x)^6 + 6*b^2*cosh(x)*sinh(x)^5 + b^2*
sinh(x)^6 + 3*b^2*cosh(x)^4 + 3*(5*b^2*cosh(x)^2 + b^2)*sinh(x)^4 + 4*(5*b^2*cosh(x)^3 + 3*b^2*cosh(x))*sinh(x
)^3 - (a^2 - 2*a*b - 3*b^2)*cosh(x)^2 + (15*b^2*cosh(x)^4 + 18*b^2*cosh(x)^2 - a^2 + 2*a*b + 3*b^2)*sinh(x)^2
+ a^2 + 2*a*b + b^2 + 2*(3*b^2*cosh(x)^5 + 6*b^2*cosh(x)^3 - (a^2 - 2*a*b - 3*b^2)*cosh(x))*sinh(x))*sqrt(a +
b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) + 4*(2*(a
*b^2 + b^3)*cosh(x)^7 + 3*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^5 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(x)^3 - (a^3 - 3*a*b
^2 - 2*b^3)*cosh(x))*sinh(x))/(cosh(x)^6 + 6*cosh(x)^5*sinh(x) + 15*cosh(x)^4*sinh(x)^2 + 20*cosh(x)^3*sinh(x)
^3 + 15*cosh(x)^2*sinh(x)^4 + 6*cosh(x)*sinh(x)^5 + sinh(x)^6)) + 2*(b*cosh(x)^2 + 2*b*cosh(x)*sinh(x) + b*sin
h(x)^2 + b)*sqrt(b)*log(-((a + 2*b)*cosh(x)^4 + 4*(a + 2*b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + 2*b)*sinh(x)^4 - 2*(a - 2
*b)*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + 2*b)*cosh(x)^2 - a + 2*b)*sinh(x)^2 - 2*sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sin
h(x)^2 + 1)*sqrt(b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh
(x)^2)) + 4*((a + 2*b)*cosh(x)^3 - (a - 2*b)*cosh(x))*sinh(x) + a + 2*b)/(cosh(x)^4 + 4*cosh(x)*sinh(x)^3 + si
nh(x)^4 + 2*(3*cosh(x)^2 - 1)*sinh(x)^2 - 2*cosh(x)^2 + 4*(cosh(x)^3 - cosh(x))*sinh(x) + 1)) + ((a + b)*cosh(
x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(a + b)*log(-((a + b)*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*
cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*sinh(x)^4 - 2*a*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + b)*cosh(x)^2 - a)*sinh(x)^2 + sqrt(2)*(cosh(
x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 - 1)*sqrt(a + b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(co
sh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) + 4*((a + b)*cosh(x)^3 - a*cosh(x))*sinh(x) + a + b)/(cosh(x)^2 + 2*
cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) - 4*sqrt(2)*a*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 -
2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)))/(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 + 1), 1/4*(4*(b*cosh(x)^2 + 2*b*co
sh(x)*sinh(x) + b*sinh(x)^2 + b)*sqrt(-b)*arctan(sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 + 1)*sqrt(
-b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2))/((a + b)
*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*sinh(x)^4 - 2*(a - b)*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + b)*cosh(x)^2 -
a + b)*sinh(x)^2 + 4*((a + b)*cosh(x)^3 - (a - b)*cosh(x))*sinh(x) + a + b)) + ((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*
cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(a + b)*log(((a*b^2 + b^3)*cosh(x)^8 + 8*(a*b^2 + b^3)*cosh(x
)*sinh(x)^7 + (a*b^2 + b^3)*sinh(x)^8 + 2*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^6 + 2*(a*b^2 + 2*b^3 + 14*(a*b^2 + b^3)*cosh
(x)^2)*sinh(x)^6 + 4*(14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^3 + 3*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x))*sinh(x)^5 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b
^2 + 6*b^3)*cosh(x)^4 + (70*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^4 + a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3 + 30*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(
x)^2)*sinh(x)^4 + 4*(14*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^5 + 10*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^3 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^
3)*cosh(x))*sinh(x)^3 + a^3 + 3*a^2*b + 3*a*b^2 + b^3 - 2*(a^3 - 3*a*b^2 - 2*b^3)*cosh(x)^2 + 2*(14*(a*b^2 + b
^3)*cosh(x)^6 + 15*(a*b^2 + 2*b^3)*cosh(x)^4 - a^3 + 3*a*b^2 + 2*b^3 + 3*(a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(
x)^2)*sinh(x)^2 + sqrt(2)*(b^2*cosh(x)^6 + 6*b^2*cosh(x)*sinh(x)^5 + b^2*sinh(x)^6 + 3*b^2*cosh(x)^4 + 3*(5*b^
2*cosh(x)^2 + b^2)*sinh(x)^4 + 4*(5*b^2*cosh(x)^3 + 3*b^2*cosh(x))*sinh(x)^3 - (a^2 - 2*a*b - 3*b^2)*cosh(x)^2
+ (15*b^2*cosh(x)^4 + 18*b^2*cosh(x)^2 - a^2 + 2*a*b + 3*b^2)*sinh(x)^2 + a^2 + 2*a*b + b^2 + 2*(3*b^2*cosh(x
)^5 + 6*b^2*cosh(x)^3 - (a^2 - 2*a*b - 3*b^2)*cosh(x))*sinh(x))*sqrt(a + b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*
sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) + 4*(2*(a*b^2 + b^3)*cosh(x)^7 + 3*(a*b^2 + 2*
b^3)*cosh(x)^5 + (a^3 - a^2*b + 4*a*b^2 + 6*b^3)*cosh(x)^3 - (a^3 - 3*a*b^2 - 2*b^3)*cosh(x))*sinh(x))/(cosh(x
)^6 + 6*cosh(x)^5*sinh(x) + 15*cosh(x)^4*sinh(x)^2 + 20*cosh(x)^3*sinh(x)^3 + 15*cosh(x)^2*sinh(x)^4 + 6*cosh(
x)*sinh(x)^5 + sinh(x)^6)) + ((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(
a + b)*log(-((a + b)*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*sinh(x)^4 - 2*a*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + b
)*cosh(x)^2 - a)*sinh(x)^2 + sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 - 1)*sqrt(a + b)*sqrt(((a + b)
*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) + 4*((a + b)*cosh(x)^3 -
a*cosh(x))*sinh(x) + a + b)/(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) - 4*sqrt(2)*a*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2
+ (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)))/(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + s
inh(x)^2 + 1), -1/2*(((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*
arctan(sqrt(2)*(b*cosh(x)^2 + 2*b*cosh(x)*sinh(x) + b*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2
+ (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2))/((a*b + b^2)*cosh(x)^4 + 4*(a*b + b^
2)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a*b + b^2)*sinh(x)^4 - (a^2 - a*b - 2*b^2)*cosh(x)^2 + (6*(a*b + b^2)*cosh(x)^2 - a^2
+ a*b + 2*b^2)*sinh(x)^2 + a^2 + 2*a*b + b^2 + 2*(2*(a*b + b^2)*cosh(x)^3 - (a^2 - a*b - 2*b^2)*cosh(x))*sinh(
x))) + ((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*arctan(sqrt(2)
*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 - 1)*sqrt(-a - b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a
+ b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2))/((a + b)*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*s
inh(x)^4 - 2*(a - b)*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + b)*cosh(x)^2 - a + b)*sinh(x)^2 + 4*((a + b)*cosh(x)^3 - (a - b)*co
sh(x))*sinh(x) + a + b)) - (b*cosh(x)^2 + 2*b*cosh(x)*sinh(x) + b*sinh(x)^2 + b)*sqrt(b)*log(-((a + 2*b)*cosh(
x)^4 + 4*(a + 2*b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + 2*b)*sinh(x)^4 - 2*(a - 2*b)*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + 2*b)*cosh(x)^2
- a + 2*b)*sinh(x)^2 - 2*sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 + 1)*sqrt(b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)
^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)) + 4*((a + 2*b)*cosh(x)^3 - (a - 2
*b)*cosh(x))*sinh(x) + a + 2*b)/(cosh(x)^4 + 4*cosh(x)*sinh(x)^3 + sinh(x)^4 + 2*(3*cosh(x)^2 - 1)*sinh(x)^2 -
2*cosh(x)^2 + 4*(cosh(x)^3 - cosh(x))*sinh(x) + 1)) + 2*sqrt(2)*a*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2
- a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)))/(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 + 1), -1/2*
(((a + b)*cosh(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*arctan(sqrt(2)*(b*co
sh(x)^2 + 2*b*cosh(x)*sinh(x) + b*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2
- a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2))/((a*b + b^2)*cosh(x)^4 + 4*(a*b + b^2)*cosh(x)*sinh(x)^3
+ (a*b + b^2)*sinh(x)^4 - (a^2 - a*b - 2*b^2)*cosh(x)^2 + (6*(a*b + b^2)*cosh(x)^2 - a^2 + a*b + 2*b^2)*sinh(
x)^2 + a^2 + 2*a*b + b^2 + 2*(2*(a*b + b^2)*cosh(x)^3 - (a^2 - a*b - 2*b^2)*cosh(x))*sinh(x))) + ((a + b)*cosh
(x)^2 + 2*(a + b)*cosh(x)*sinh(x) + (a + b)*sinh(x)^2 + a + b)*sqrt(-a - b)*arctan(sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh
(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 - 1)*sqrt(-a - b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*
cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2))/((a + b)*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*sinh(x)^4 - 2*(a - b)
*cosh(x)^2 + 2*(3*(a + b)*cosh(x)^2 - a + b)*sinh(x)^2 + 4*((a + b)*cosh(x)^3 - (a - b)*cosh(x))*sinh(x) + a +
b)) - 2*(b*cosh(x)^2 + 2*b*cosh(x)*sinh(x) + b*sinh(x)^2 + b)*sqrt(-b)*arctan(sqrt(2)*(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*
sinh(x) + sinh(x)^2 + 1)*sqrt(-b)*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*
sinh(x) + sinh(x)^2))/((a + b)*cosh(x)^4 + 4*(a + b)*cosh(x)*sinh(x)^3 + (a + b)*sinh(x)^4 - 2*(a - b)*cosh(x)
^2 + 2*(3*(a + b)*cosh(x)^2 - a + b)*sinh(x)^2 + 4*((a + b)*cosh(x)^3 - (a - b)*cosh(x))*sinh(x) + a + b)) + 2
*sqrt(2)*a*sqrt(((a + b)*cosh(x)^2 + (a + b)*sinh(x)^2 - a + b)/(cosh(x)^2 - 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2)))/
(cosh(x)^2 + 2*cosh(x)*sinh(x) + sinh(x)^2 + 1)]

________________________________________________________________________________________

Sympy [F(-1)]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \text{Timed out} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*coth(x)**2)**(3/2)*tanh(x)**2,x)

[Out]

Timed out

________________________________________________________________________________________

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

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*coth(x)^2)^(3/2)*tanh(x)^2,x, algorithm="giac")

[Out]

Exception raised: TypeError