3.782 \(\int \frac{(a+b \sin (e+f x))^{5/2}}{(c+d \sin (e+f x))^{5/2}} \, dx\)

Optimal. Leaf size=737 \[ -\frac{2 \sqrt{a+b} \left (a^2 d^2 (3 c+d)+a b d \left (3 c^2-4 c d-7 d^2\right )+b^2 \left (-6 c^2 d+3 c^3-2 c d^2+9 d^3\right )\right ) \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} F\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{3 d^3 f (c-d)^2 (c+d)^{3/2}}+\frac{2 b^2 \sqrt{a+b} \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} \Pi \left (\frac{(a+b) d}{b (c+d)};\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{d^3 f \sqrt{c+d}}+\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d f \left (c^2-d^2\right ) (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}+\frac{2 (a-b) \sqrt{a+b} \left (4 a c d+3 b c^2-7 b d^2\right ) \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} E\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{3 d^2 f (c-d)^2 (c+d)^{3/2}} \]

[Out]

(2*(b*c - a*d)^2*Cos[e + f*x]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(3*d*(c^2 - d^2)*f*(c + d*Sin[e + f*x])^(3/2)) + (2*(a
- b)*Sqrt[a + b]*(3*b*c^2 + 4*a*c*d - 7*b*d^2)*EllipticE[ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(Sqrt[
a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 - Si
n[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)*(c + d*Sin[e + f
*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/(3*(c - d)^2*d^2*(c + d)^(3/2)*f) - (2*Sqrt[a + b]*(a^2*d^2*(3*c + d) + a*b*d*(3
*c^2 - 4*c*d - 7*d^2) + b^2*(3*c^3 - 6*c^2*d - 2*c*d^2 + 9*d^3))*EllipticF[ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[
e + f*x]])/(Sqrt[a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b
*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)
*(c + d*Sin[e + f*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/(3*(c - d)^2*d^3*(c + d)^(3/2)*f) + (2*b^2*Sqrt[a + b]*Elliptic
Pi[((a + b)*d)/(b*(c + d)), ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(Sqrt[a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]
])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*S
in[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)*(c + d*Sin[e + f*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/
(d^3*Sqrt[c + d]*f)

________________________________________________________________________________________

Rubi [A]  time = 1.78075, antiderivative size = 737, normalized size of antiderivative = 1., number of steps used = 6, number of rules used = 6, integrand size = 29, \(\frac{\text{number of rules}}{\text{integrand size}}\) = 0.207, Rules used = {2792, 3053, 2811, 2998, 2818, 2996} \[ -\frac{2 \sqrt{a+b} \left (a^2 d^2 (3 c+d)+a b d \left (3 c^2-4 c d-7 d^2\right )+b^2 \left (-6 c^2 d+3 c^3-2 c d^2+9 d^3\right )\right ) \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} F\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{3 d^3 f (c-d)^2 (c+d)^{3/2}}+\frac{2 b^2 \sqrt{a+b} \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} \Pi \left (\frac{(a+b) d}{b (c+d)};\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{d^3 f \sqrt{c+d}}+\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d f \left (c^2-d^2\right ) (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}+\frac{2 (a-b) \sqrt{a+b} \left (4 a c d+3 b c^2-7 b d^2\right ) \sec (e+f x) (c+d \sin (e+f x)) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (\sin (e+f x)+1)}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} E\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right )}{3 d^2 f (c-d)^2 (c+d)^{3/2}} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Int[(a + b*Sin[e + f*x])^(5/2)/(c + d*Sin[e + f*x])^(5/2),x]

[Out]

(2*(b*c - a*d)^2*Cos[e + f*x]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(3*d*(c^2 - d^2)*f*(c + d*Sin[e + f*x])^(3/2)) + (2*(a
- b)*Sqrt[a + b]*(3*b*c^2 + 4*a*c*d - 7*b*d^2)*EllipticE[ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(Sqrt[
a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 - Si
n[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)*(c + d*Sin[e + f
*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/(3*(c - d)^2*d^2*(c + d)^(3/2)*f) - (2*Sqrt[a + b]*(a^2*d^2*(3*c + d) + a*b*d*(3
*c^2 - 4*c*d - 7*d^2) + b^2*(3*c^3 - 6*c^2*d - 2*c*d^2 + 9*d^3))*EllipticF[ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[
e + f*x]])/(Sqrt[a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b
*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)
*(c + d*Sin[e + f*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/(3*(c - d)^2*d^3*(c + d)^(3/2)*f) + (2*b^2*Sqrt[a + b]*Elliptic
Pi[((a + b)*d)/(b*(c + d)), ArcSin[(Sqrt[c + d]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]])/(Sqrt[a + b]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]
])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))]*Sec[e + f*x]*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*S
in[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)*(c + d*Sin[e + f*x])))]*(c + d*Sin[e + f*x]))/
(d^3*Sqrt[c + d]*f)

Rule 2792

Int[((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(m_)*((c_.) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(n_), x_Symbol] :> -S
imp[((b^2*c^2 - 2*a*b*c*d + a^2*d^2)*Cos[e + f*x]*(a + b*Sin[e + f*x])^(m - 2)*(c + d*Sin[e + f*x])^(n + 1))/(
d*f*(n + 1)*(c^2 - d^2)), x] + Dist[1/(d*(n + 1)*(c^2 - d^2)), Int[(a + b*Sin[e + f*x])^(m - 3)*(c + d*Sin[e +
f*x])^(n + 1)*Simp[b*(m - 2)*(b*c - a*d)^2 + a*d*(n + 1)*(c*(a^2 + b^2) - 2*a*b*d) + (b*(n + 1)*(a*b*c^2 + c*
d*(a^2 + b^2) - 3*a*b*d^2) - a*(n + 2)*(b*c - a*d)^2)*Sin[e + f*x] + b*(b^2*(c^2 - d^2) - m*(b*c - a*d)^2 + d*
n*(2*a*b*c - d*(a^2 + b^2)))*Sin[e + f*x]^2, x], x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] &
& NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c^2 - d^2, 0] && GtQ[m, 2] && LtQ[n, -1] && (IntegerQ[m] || IntegersQ[2*m, 2*n])

Rule 3053

Int[((A_.) + (B_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)] + (C_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]^2)/(((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.
)*(x_)])^(3/2)*Sqrt[(c_.) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]]), x_Symbol] :> Dist[C/b^2, Int[Sqrt[a + b*Sin[e + f
*x]]/Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]], x], x] + Dist[1/b^2, Int[(A*b^2 - a^2*C + b*(b*B - 2*a*C)*Sin[e + f*x])/((a + b
*Sin[e + f*x])^(3/2)*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]]), x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, A, B, C}, x] && NeQ[b*c - a
*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c^2 - d^2, 0]

Rule 2811

Int[Sqrt[(a_) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]]/Sqrt[(c_.) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]], x_Symbol] :> Simp[
(2*(a + b*Sin[e + f*x])*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((c - d)*(a + b*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a
*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((c + d)*(a + b*Sin[e + f*x])))]*EllipticPi[(b*(c + d))/(d*(a + b)), ArcSin[(Rt[(a + b
)/(c + d), 2]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])/Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]], ((a - b)*(c + d))/((a + b)*(c - d))])/(d*f*
Rt[(a + b)/(c + d), 2]*Cos[e + f*x]), x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2
, 0] && NeQ[c^2 - d^2, 0] && PosQ[(a + b)/(c + d)]

Rule 2998

Int[((A_.) + (B_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])/(((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(3/2)*Sqrt[(c_) + (d_.)*s
in[(e_.) + (f_.)*(x_)]]), x_Symbol] :> Dist[(A - B)/(a - b), Int[1/(Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e
+ f*x]]), x], x] - Dist[(A*b - a*B)/(a - b), Int[(1 + Sin[e + f*x])/((a + b*Sin[e + f*x])^(3/2)*Sqrt[c + d*Sin
[e + f*x]]), x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, A, B}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c^2
- d^2, 0] && NeQ[A, B]

Rule 2818

Int[1/(Sqrt[(a_) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]]*Sqrt[(c_) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]]), x_Symbol] :> Si
mp[(2*(c + d*Sin[e + f*x])*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((a + b)*(c + d*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c
- a*d)*(1 + Sin[e + f*x]))/((a - b)*(c + d*Sin[e + f*x])))]*EllipticF[ArcSin[Rt[(c + d)/(a + b), 2]*(Sqrt[a +
b*Sin[e + f*x]]/Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])], ((a + b)*(c - d))/((a - b)*(c + d))])/(f*(b*c - a*d)*Rt[(c + d)/(a
+ b), 2]*Cos[e + f*x]), x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c
^2 - d^2, 0] && PosQ[(c + d)/(a + b)]

Rule 2996

Int[((A_) + (B_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])/(((a_) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(3/2)*Sqrt[(c_) + (d_.)*sin
[(e_.) + (f_.)*(x_)]]), x_Symbol] :> Simp[(-2*A*(c - d)*(a + b*Sin[e + f*x])*Sqrt[((b*c - a*d)*(1 + Sin[e + f*
x]))/((c - d)*(a + b*Sin[e + f*x]))]*Sqrt[-(((b*c - a*d)*(1 - Sin[e + f*x]))/((c + d)*(a + b*Sin[e + f*x])))]*
EllipticE[ArcSin[(Rt[(a + b)/(c + d), 2]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])/Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]], ((a - b)*(c + d)
)/((a + b)*(c - d))])/(f*(b*c - a*d)^2*Rt[(a + b)/(c + d), 2]*Cos[e + f*x]), x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, A,
B}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c^2 - d^2, 0] && EqQ[A, B] && PosQ[(a + b)/(c + d)]

Rubi steps

\begin{align*} \int \frac{(a+b \sin (e+f x))^{5/2}}{(c+d \sin (e+f x))^{5/2}} \, dx &=\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d \left (c^2-d^2\right ) f (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}-\frac{2 \int \frac{\frac{1}{2} \left (b^3 c^2-3 a^3 c d-5 a b^2 c d+7 a^2 b d^2\right )-\frac{1}{2} \left (5 a^2 b c d+3 b^3 c d-a^3 d^2+a b^2 \left (2 c^2-9 d^2\right )\right ) \sin (e+f x)-\frac{3}{2} b^3 \left (c^2-d^2\right ) \sin ^2(e+f x)}{\sqrt{a+b \sin (e+f x)} (c+d \sin (e+f x))^{3/2}} \, dx}{3 d \left (c^2-d^2\right )}\\ &=\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d \left (c^2-d^2\right ) f (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}+\frac{b^3 \int \frac{\sqrt{c+d \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b \sin (e+f x)}} \, dx}{d^3}-\frac{2 \int \frac{\frac{3}{2} b^3 c^2 \left (c^2-d^2\right )+\frac{1}{2} d^2 \left (b^3 c^2-3 a^3 c d-5 a b^2 c d+7 a^2 b d^2\right )+d \left (3 b^3 c \left (c^2-d^2\right )+\frac{1}{2} d \left (-5 a^2 b c d-3 b^3 c d+a^3 d^2-a b^2 \left (2 c^2-9 d^2\right )\right )\right ) \sin (e+f x)}{\sqrt{a+b \sin (e+f x)} (c+d \sin (e+f x))^{3/2}} \, dx}{3 d^3 \left (c^2-d^2\right )}\\ &=\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d \left (c^2-d^2\right ) f (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}+\frac{2 b^2 \sqrt{a+b} \Pi \left (\frac{(a+b) d}{b (c+d)};\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right ) \sec (e+f x) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (1+\sin (e+f x))}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} (c+d \sin (e+f x))}{d^3 \sqrt{c+d} f}-\frac{\left ((b c-a d)^2 \left (3 b c^2+4 a c d-7 b d^2\right )\right ) \int \frac{1+\sin (e+f x)}{\sqrt{a+b \sin (e+f x)} (c+d \sin (e+f x))^{3/2}} \, dx}{3 (c-d)^2 d^2 (c+d)}+\frac{\left (a^3 d^3 (3 c+d)-a^2 b d^3 (5 c+7 d)-a b^2 d^2 \left (2 c^2-5 c d-9 d^2\right )-b^3 c \left (3 c^3-6 c^2 d-2 c d^2+9 d^3\right )\right ) \int \frac{1}{\sqrt{a+b \sin (e+f x)} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}} \, dx}{3 (c-d)^2 d^3 (c+d)}\\ &=\frac{2 (b c-a d)^2 \cos (e+f x) \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{3 d \left (c^2-d^2\right ) f (c+d \sin (e+f x))^{3/2}}+\frac{2 (a-b) \sqrt{a+b} \left (3 b c^2+4 a c d-7 b d^2\right ) E\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right ) \sec (e+f x) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (1+\sin (e+f x))}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} (c+d \sin (e+f x))}{3 (c-d)^2 d^2 (c+d)^{3/2} f}-\frac{2 \sqrt{a+b} \left (a^2 d^2 (3 c+d)+a b d \left (3 c^2-4 c d-7 d^2\right )+b^2 \left (3 c^3-6 c^2 d-2 c d^2+9 d^3\right )\right ) F\left (\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right ) \sec (e+f x) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (1+\sin (e+f x))}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} (c+d \sin (e+f x))}{3 (c-d)^2 d^3 (c+d)^{3/2} f}+\frac{2 b^2 \sqrt{a+b} \Pi \left (\frac{(a+b) d}{b (c+d)};\sin ^{-1}\left (\frac{\sqrt{c+d} \sqrt{a+b \sin (e+f x)}}{\sqrt{a+b} \sqrt{c+d \sin (e+f x)}}\right )|\frac{(a+b) (c-d)}{(a-b) (c+d)}\right ) \sec (e+f x) \sqrt{\frac{(b c-a d) (1-\sin (e+f x))}{(a+b) (c+d \sin (e+f x))}} \sqrt{-\frac{(b c-a d) (1+\sin (e+f x))}{(a-b) (c+d \sin (e+f x))}} (c+d \sin (e+f x))}{d^3 \sqrt{c+d} f}\\ \end{align*}

Mathematica [B]  time = 6.9234, size = 2139, normalized size = 2.9 \[ \text{Result too large to show} \]

Warning: Unable to verify antiderivative.

[In]

Integrate[(a + b*Sin[e + f*x])^(5/2)/(c + d*Sin[e + f*x])^(5/2),x]

[Out]

(Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]]*((-2*(b^2*c^2*Cos[e + f*x] - 2*a*b*c*d*Cos[e + f*x] + a^2*d
^2*Cos[e + f*x]))/(3*d*(-c^2 + d^2)*(c + d*Sin[e + f*x])^2) - (2*(3*b^2*c^3*Cos[e + f*x] + a*b*c^2*d*Cos[e + f
*x] - 4*a^2*c*d^2*Cos[e + f*x] - 7*b^2*c*d^2*Cos[e + f*x] + 7*a*b*d^3*Cos[e + f*x]))/(3*d*(-c^2 + d^2)^2*(c +
d*Sin[e + f*x]))))/f + ((-4*(-(b*c) + a*d)*(-(b^3*c^3) + 3*a^3*c^2*d + 2*a*b^2*c^2*d - 8*a^2*b*c*d^2 + b^3*c*d
^2 + a^3*d^3 + 2*a*b^2*d^3)*Sqrt[((c + d)*Cot[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2)/(-c + d)]*EllipticF[ArcSin[Sqrt[-(((a +
b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))]/Sqrt[2]], (2*(-(b*c) + a*d))/((a + b)*(-c
+ d))]*Sec[e + f*x]*Sin[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^4*Sqrt[((c + d)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(a + b*Sin[e + f*x]))
/(-(b*c) + a*d)]*Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))])/((a + b)*(
c + d)*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]]) - 4*(-(b*c) + a*d)*(-4*a*b^2*c^3 + 3*a^2*b*c^2*d + b
^3*c^2*d + 4*a^3*c*d^2 - 7*a^2*b*d^3 + 3*b^3*d^3)*((Sqrt[((c + d)*Cot[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2)/(-c + d)]*Ellipt
icF[ArcSin[Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))]/Sqrt[2]], (2*(-(b
*c) + a*d))/((a + b)*(-c + d))]*Sec[e + f*x]*Sin[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^4*Sqrt[((c + d)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]
^2*(a + b*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d)]*Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b
*c) + a*d))])/((a + b)*(c + d)*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]]) - (Sqrt[((c + d)*Cot[(-e + P
i/2 - f*x)/2]^2)/(-c + d)]*EllipticPi[(-(b*c) + a*d)/((a + b)*d), ArcSin[Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)
/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))]/Sqrt[2]], (2*(-(b*c) + a*d))/((a + b)*(-c + d))]*Sec[e + f*x]*Sin
[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^4*Sqrt[((c + d)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(a + b*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d)]*Sqrt[-(
((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))])/((a + b)*d*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]
]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])) + 2*(3*b^3*c^3 + a*b^2*c^2*d - 4*a^2*b*c*d^2 - 7*b^3*c*d^2 + 7*a*b^2*d^3)*((Cos[e
+ f*x]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])/(d*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]) + (Sqrt[(a - b)/(a + b)]*(a + b)*Cos[(-e + Pi/2
- f*x)/2]*EllipticE[ArcSin[(Sqrt[(a - b)/(a + b)]*Sin[(-e + Pi/2 - f*x)/2])/Sqrt[(a + b*Sin[e + f*x])/(a + b)
]], (2*(-(b*c) + a*d))/((a - b)*(c + d))]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])/(b*d*Sqrt[((a + b)*Cos[(-e + Pi/2 - f*x)/2
]^2)/(a + b*Sin[e + f*x])]*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[(a + b*Sin[e + f*x])/(a + b)]*Sqrt[((a + b)*(c + d*Si
n[e + f*x]))/((c + d)*(a + b*Sin[e + f*x]))]) - (2*(-(b*c) + a*d)*((((a + b)*c + a*d)*Sqrt[((c + d)*Cot[(-e +
Pi/2 - f*x)/2]^2)/(-c + d)]*EllipticF[ArcSin[Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/
(-(b*c) + a*d))]/Sqrt[2]], (2*(-(b*c) + a*d))/((a + b)*(-c + d))]*Sec[e + f*x]*Sin[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^4*Sqrt
[((c + d)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(a + b*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d)]*Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*
x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))])/((a + b)*(c + d)*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e + f
*x]]) - ((b*c + a*d)*Sqrt[((c + d)*Cot[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2)/(-c + d)]*EllipticPi[(-(b*c) + a*d)/((a + b)*d)
, ArcSin[Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d))]/Sqrt[2]], (2*(-(b*c
) + a*d))/((a + b)*(-c + d))]*Sec[e + f*x]*Sin[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^4*Sqrt[((c + d)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2
*(a + b*Sin[e + f*x]))/(-(b*c) + a*d)]*Sqrt[-(((a + b)*Csc[(-e + Pi/2 - f*x)/2]^2*(c + d*Sin[e + f*x]))/(-(b*c
) + a*d))])/((a + b)*d*Sqrt[a + b*Sin[e + f*x]]*Sqrt[c + d*Sin[e + f*x]])))/(b*d)))/(3*(c - d)^2*d*(c + d)^2*f
)

________________________________________________________________________________________

Maple [F]  time = 180., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*} \int{ \left ( a+b\sin \left ( fx+e \right ) \right ) ^{{\frac{5}{2}}} \left ( c+d\sin \left ( fx+e \right ) \right ) ^{-{\frac{5}{2}}}}\, dx \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int((a+b*sin(f*x+e))^(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))^(5/2),x)

[Out]

int((a+b*sin(f*x+e))^(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))^(5/2),x)

________________________________________________________________________________________

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

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*sin(f*x+e))^(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))^(5/2),x, algorithm="maxima")

[Out]

integrate((b*sin(f*x + e) + a)^(5/2)/(d*sin(f*x + e) + c)^(5/2), x)

________________________________________________________________________________________

Fricas [F]  time = 0., size = 0, normalized size = 0. \begin{align*}{\rm integral}\left (\frac{{\left (b^{2} \cos \left (f x + e\right )^{2} - 2 \, a b \sin \left (f x + e\right ) - a^{2} - b^{2}\right )} \sqrt{b \sin \left (f x + e\right ) + a} \sqrt{d \sin \left (f x + e\right ) + c}}{3 \, c d^{2} \cos \left (f x + e\right )^{2} - c^{3} - 3 \, c d^{2} +{\left (d^{3} \cos \left (f x + e\right )^{2} - 3 \, c^{2} d - d^{3}\right )} \sin \left (f x + e\right )}, x\right ) \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*sin(f*x+e))^(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))^(5/2),x, algorithm="fricas")

[Out]

integral((b^2*cos(f*x + e)^2 - 2*a*b*sin(f*x + e) - a^2 - b^2)*sqrt(b*sin(f*x + e) + a)*sqrt(d*sin(f*x + e) +
c)/(3*c*d^2*cos(f*x + e)^2 - c^3 - 3*c*d^2 + (d^3*cos(f*x + e)^2 - 3*c^2*d - d^3)*sin(f*x + e)), x)

________________________________________________________________________________________

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*sin(f*x+e))**(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))**(5/2),x)

[Out]

Timed out

________________________________________________________________________________________

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

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((a+b*sin(f*x+e))^(5/2)/(c+d*sin(f*x+e))^(5/2),x, algorithm="giac")

[Out]

integrate((b*sin(f*x + e) + a)^(5/2)/(d*sin(f*x + e) + c)^(5/2), x)