3.237 \(\int \frac{\tan ^5(e+f x)}{(a+b \tan ^2(e+f x))^3} \, dx\)

Optimal. Leaf size=108 \[ \frac{a^2}{4 b^2 f (a-b) \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )^2}-\frac{a (a-2 b)}{2 b^2 f (a-b)^2 \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )}-\frac{\log \left (a \cos ^2(e+f x)+b \sin ^2(e+f x)\right )}{2 f (a-b)^3} \]

[Out]

-Log[a*Cos[e + f*x]^2 + b*Sin[e + f*x]^2]/(2*(a - b)^3*f) + a^2/(4*(a - b)*b^2*f*(a + b*Tan[e + f*x]^2)^2) - (
a*(a - 2*b))/(2*(a - b)^2*b^2*f*(a + b*Tan[e + f*x]^2))

________________________________________________________________________________________

Rubi [A]  time = 0.152464, antiderivative size = 108, normalized size of antiderivative = 1., number of steps used = 4, number of rules used = 3, integrand size = 23, \(\frac{\text{number of rules}}{\text{integrand size}}\) = 0.13, Rules used = {3670, 446, 88} \[ \frac{a^2}{4 b^2 f (a-b) \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )^2}-\frac{a (a-2 b)}{2 b^2 f (a-b)^2 \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )}-\frac{\log \left (a \cos ^2(e+f x)+b \sin ^2(e+f x)\right )}{2 f (a-b)^3} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Int[Tan[e + f*x]^5/(a + b*Tan[e + f*x]^2)^3,x]

[Out]

-Log[a*Cos[e + f*x]^2 + b*Sin[e + f*x]^2]/(2*(a - b)^3*f) + a^2/(4*(a - b)*b^2*f*(a + b*Tan[e + f*x]^2)^2) - (
a*(a - 2*b))/(2*(a - b)^2*b^2*f*(a + b*Tan[e + f*x]^2))

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 446

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

Rule 88

Int[((a_.) + (b_.)*(x_))^(m_.)*((c_.) + (d_.)*(x_))^(n_.)*((e_.) + (f_.)*(x_))^(p_.), x_Symbol] :> Int[ExpandI
ntegrand[(a + b*x)^m*(c + d*x)^n*(e + f*x)^p, x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, p}, x] && IntegersQ[m, n] &&
(IntegerQ[p] || (GtQ[m, 0] && GeQ[n, -1]))

Rubi steps

\begin{align*} \int \frac{\tan ^5(e+f x)}{\left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )^3} \, dx &=\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{x^5}{\left (1+x^2\right ) \left (a+b x^2\right )^3} \, dx,x,\tan (e+f x)\right )}{f}\\ &=\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \frac{x^2}{(1+x) (a+b x)^3} \, dx,x,\tan ^2(e+f x)\right )}{2 f}\\ &=\frac{\operatorname{Subst}\left (\int \left (\frac{1}{(a-b)^3 (1+x)}-\frac{a^2}{(a-b) b (a+b x)^3}+\frac{a (a-2 b)}{(a-b)^2 b (a+b x)^2}+\frac{b}{(-a+b)^3 (a+b x)}\right ) \, dx,x,\tan ^2(e+f x)\right )}{2 f}\\ &=-\frac{\log \left (a \cos ^2(e+f x)+b \sin ^2(e+f x)\right )}{2 (a-b)^3 f}+\frac{a^2}{4 (a-b) b^2 f \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )^2}-\frac{a (a-2 b)}{2 (a-b)^2 b^2 f \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )}\\ \end{align*}

Mathematica [A]  time = 1.0693, size = 97, normalized size = 0.9 \[ \frac{\frac{a^2 (a-b)^2}{b^2 \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )^2}-\frac{2 a (a-2 b) (a-b)}{b^2 \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )}-2 \log \left (a+b \tan ^2(e+f x)\right )-4 \log (\cos (e+f x))}{4 f (a-b)^3} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Integrate[Tan[e + f*x]^5/(a + b*Tan[e + f*x]^2)^3,x]

[Out]

(-4*Log[Cos[e + f*x]] - 2*Log[a + b*Tan[e + f*x]^2] + (a^2*(a - b)^2)/(b^2*(a + b*Tan[e + f*x]^2)^2) - (2*a*(a
 - 2*b)*(a - b))/(b^2*(a + b*Tan[e + f*x]^2)))/(4*(a - b)^3*f)

________________________________________________________________________________________

Maple [B]  time = 0.026, size = 234, normalized size = 2.2 \begin{align*} -{\frac{\ln \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) }{2\,f \left ( a-b \right ) ^{3}}}+{\frac{{a}^{4}}{4\,f \left ( a-b \right ) ^{3}{b}^{2} \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) ^{2}}}-{\frac{{a}^{3}}{2\,f \left ( a-b \right ) ^{3}b \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) ^{2}}}+{\frac{{a}^{2}}{4\,f \left ( a-b \right ) ^{3} \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) ^{2}}}-{\frac{{a}^{3}}{2\,f \left ( a-b \right ) ^{3}{b}^{2} \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) }}+{\frac{3\,{a}^{2}}{2\,f \left ( a-b \right ) ^{3}b \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) }}-{\frac{a}{f \left ( a-b \right ) ^{3} \left ( a+b \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) }}+{\frac{\ln \left ( 1+ \left ( \tan \left ( fx+e \right ) \right ) ^{2} \right ) }{2\,f \left ( a-b \right ) ^{3}}} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int(tan(f*x+e)^5/(a+b*tan(f*x+e)^2)^3,x)

[Out]

-1/2/f/(a-b)^3*ln(a+b*tan(f*x+e)^2)+1/4/f/(a-b)^3*a^4/b^2/(a+b*tan(f*x+e)^2)^2-1/2/f/(a-b)^3*a^3/b/(a+b*tan(f*
x+e)^2)^2+1/4/f/(a-b)^3*a^2/(a+b*tan(f*x+e)^2)^2-1/2/f/(a-b)^3*a^3/b^2/(a+b*tan(f*x+e)^2)+3/2/f/(a-b)^3*a^2/b/
(a+b*tan(f*x+e)^2)-1/f/(a-b)^3*a/(a+b*tan(f*x+e)^2)+1/2/f/(a-b)^3*ln(1+tan(f*x+e)^2)

________________________________________________________________________________________

Maxima [A]  time = 1.12832, size = 255, normalized size = 2.36 \begin{align*} \frac{\frac{4 \,{\left (a^{2} - a b\right )} \sin \left (f x + e\right )^{2} - 3 \, a^{2}}{a^{5} - 3 \, a^{4} b + 3 \, a^{3} b^{2} - a^{2} b^{3} +{\left (a^{5} - 5 \, a^{4} b + 10 \, a^{3} b^{2} - 10 \, a^{2} b^{3} + 5 \, a b^{4} - b^{5}\right )} \sin \left (f x + e\right )^{4} - 2 \,{\left (a^{5} - 4 \, a^{4} b + 6 \, a^{3} b^{2} - 4 \, a^{2} b^{3} + a b^{4}\right )} \sin \left (f x + e\right )^{2}} - \frac{2 \, \log \left (-{\left (a - b\right )} \sin \left (f x + e\right )^{2} + a\right )}{a^{3} - 3 \, a^{2} b + 3 \, a b^{2} - b^{3}}}{4 \, f} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(tan(f*x+e)^5/(a+b*tan(f*x+e)^2)^3,x, algorithm="maxima")

[Out]

1/4*((4*(a^2 - a*b)*sin(f*x + e)^2 - 3*a^2)/(a^5 - 3*a^4*b + 3*a^3*b^2 - a^2*b^3 + (a^5 - 5*a^4*b + 10*a^3*b^2
 - 10*a^2*b^3 + 5*a*b^4 - b^5)*sin(f*x + e)^4 - 2*(a^5 - 4*a^4*b + 6*a^3*b^2 - 4*a^2*b^3 + a*b^4)*sin(f*x + e)
^2) - 2*log(-(a - b)*sin(f*x + e)^2 + a)/(a^3 - 3*a^2*b + 3*a*b^2 - b^3))/f

________________________________________________________________________________________

Fricas [B]  time = 1.56294, size = 459, normalized size = 4.25 \begin{align*} \frac{{\left (a^{2} - 4 \, a b\right )} \tan \left (f x + e\right )^{4} - 2 \,{\left (a^{2} + 2 \, a b\right )} \tan \left (f x + e\right )^{2} - 3 \, a^{2} - 2 \,{\left (b^{2} \tan \left (f x + e\right )^{4} + 2 \, a b \tan \left (f x + e\right )^{2} + a^{2}\right )} \log \left (\frac{b \tan \left (f x + e\right )^{2} + a}{\tan \left (f x + e\right )^{2} + 1}\right )}{4 \,{\left ({\left (a^{3} b^{2} - 3 \, a^{2} b^{3} + 3 \, a b^{4} - b^{5}\right )} f \tan \left (f x + e\right )^{4} + 2 \,{\left (a^{4} b - 3 \, a^{3} b^{2} + 3 \, a^{2} b^{3} - a b^{4}\right )} f \tan \left (f x + e\right )^{2} +{\left (a^{5} - 3 \, a^{4} b + 3 \, a^{3} b^{2} - a^{2} b^{3}\right )} f\right )}} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(tan(f*x+e)^5/(a+b*tan(f*x+e)^2)^3,x, algorithm="fricas")

[Out]

1/4*((a^2 - 4*a*b)*tan(f*x + e)^4 - 2*(a^2 + 2*a*b)*tan(f*x + e)^2 - 3*a^2 - 2*(b^2*tan(f*x + e)^4 + 2*a*b*tan
(f*x + e)^2 + a^2)*log((b*tan(f*x + e)^2 + a)/(tan(f*x + e)^2 + 1)))/((a^3*b^2 - 3*a^2*b^3 + 3*a*b^4 - b^5)*f*
tan(f*x + e)^4 + 2*(a^4*b - 3*a^3*b^2 + 3*a^2*b^3 - a*b^4)*f*tan(f*x + e)^2 + (a^5 - 3*a^4*b + 3*a^3*b^2 - a^2
*b^3)*f)

________________________________________________________________________________________

Sympy [A]  time = 173.463, size = 3225, normalized size = 29.86 \begin{align*} \text{result too large to display} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(tan(f*x+e)**5/(a+b*tan(f*x+e)**2)**3,x)

[Out]

Piecewise((zoo*x/tan(e), Eq(a, 0) & Eq(b, 0) & Eq(f, 0)), ((log(tan(e + f*x)**2 + 1)/(2*f) + tan(e + f*x)**4/(
4*f) - tan(e + f*x)**2/(2*f))/a**3, Eq(b, 0)), (tan(e + f*x)**6/(6*b**3*f*tan(e + f*x)**6 + 18*b**3*f*tan(e +
f*x)**4 + 18*b**3*f*tan(e + f*x)**2 + 6*b**3*f), Eq(a, b)), (x*tan(e)**5/(a + b*tan(e)**2)**3, Eq(f, 0)), (-a*
*4/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b
**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a
**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 2*a**3*b*t
an(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4
 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f
*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4)
+ 4*a**3*b/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 2
4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)*
*2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 2*
a**2*b**2*log(-I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b*
*3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e
+ f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e +
f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 2*a**2*b**2*log(I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))/(4*a**5*b**2*f + 8*a
**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 +
 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*
f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) + 2*a**2*b**2*log(tan(e + f*x)**2 +
 1)/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*
b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*
a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) + 6*a**2*b*
*2*tan(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x
)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e
 + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)*
*4) - 3*a**2*b**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)
**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e
+ f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**
4) - 4*a*b**3*log(-I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))*tan(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e +
f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 1
2*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 -
 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 4*a*b**3*log(I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))*tan
(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 -
 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x
)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) +
4*a*b**3*log(tan(e + f*x)**2 + 1)*tan(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**
3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e +
 f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f
*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 4*a*b**3*tan(e + f*x)**2/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 -
 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b*
*5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6
*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 2*b**4*log(-I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))*tan(e + f*x)*
*4/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b
**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a
**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) - 2*b**4*log
(I*sqrt(a)*sqrt(1/b) + tan(e + f*x))*tan(e + f*x)**4/(4*a**5*b**2*f + 8*a**4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*
b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 12*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(
e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e
+ f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4) + 2*b**4*log(tan(e + f*x)**2 + 1)*tan(e + f*x)**4/(4*a**5*b**2*f + 8*a**
4*b**3*f*tan(e + f*x)**2 - 12*a**4*b**3*f + 4*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**4 - 24*a**3*b**4*f*tan(e + f*x)**2 + 1
2*a**3*b**4*f - 12*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**4 + 24*a**2*b**5*f*tan(e + f*x)**2 - 4*a**2*b**5*f + 12*a*b**6*f*
tan(e + f*x)**4 - 8*a*b**6*f*tan(e + f*x)**2 - 4*b**7*f*tan(e + f*x)**4), True))

________________________________________________________________________________________

Giac [B]  time = 3.33438, size = 632, normalized size = 5.85 \begin{align*} -\frac{\frac{2 \, \log \left (a + \frac{2 \, a{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} - \frac{4 \, b{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} + \frac{a{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{2}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{2}}\right )}{a^{3} - 3 \, a^{2} b + 3 \, a b^{2} - b^{3}} - \frac{4 \, \log \left (-\frac{\cos \left (f x + e\right ) - 1}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} + 1\right )}{a^{3} - 3 \, a^{2} b + 3 \, a b^{2} - b^{3}} - \frac{3 \, a^{2} + \frac{20 \, a^{2}{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} - \frac{32 \, a b{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} + \frac{50 \, a^{2}{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{2}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{2}} - \frac{128 \, a b{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{2}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{2}} + \frac{96 \, b^{2}{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{2}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{2}} + \frac{20 \, a^{2}{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{3}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{3}} - \frac{32 \, a b{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{3}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{3}} + \frac{3 \, a^{2}{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{4}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{4}}}{{\left (a^{3} - 3 \, a^{2} b + 3 \, a b^{2} - b^{3}\right )}{\left (a + \frac{2 \, a{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} - \frac{4 \, b{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}}{\cos \left (f x + e\right ) + 1} + \frac{a{\left (\cos \left (f x + e\right ) - 1\right )}^{2}}{{\left (\cos \left (f x + e\right ) + 1\right )}^{2}}\right )}^{2}}}{4 \, f} \end{align*}

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate(tan(f*x+e)^5/(a+b*tan(f*x+e)^2)^3,x, algorithm="giac")

[Out]

-1/4*(2*log(a + 2*a*(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) - 4*b*(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) + a*(cos
(f*x + e) - 1)^2/(cos(f*x + e) + 1)^2)/(a^3 - 3*a^2*b + 3*a*b^2 - b^3) - 4*log(-(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x +
e) + 1) + 1)/(a^3 - 3*a^2*b + 3*a*b^2 - b^3) - (3*a^2 + 20*a^2*(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) - 32*a*b*
(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) + 50*a^2*(cos(f*x + e) - 1)^2/(cos(f*x + e) + 1)^2 - 128*a*b*(cos(f*x +
e) - 1)^2/(cos(f*x + e) + 1)^2 + 96*b^2*(cos(f*x + e) - 1)^2/(cos(f*x + e) + 1)^2 + 20*a^2*(cos(f*x + e) - 1)^
3/(cos(f*x + e) + 1)^3 - 32*a*b*(cos(f*x + e) - 1)^3/(cos(f*x + e) + 1)^3 + 3*a^2*(cos(f*x + e) - 1)^4/(cos(f*
x + e) + 1)^4)/((a^3 - 3*a^2*b + 3*a*b^2 - b^3)*(a + 2*a*(cos(f*x + e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) - 4*b*(cos(f*x
+ e) - 1)/(cos(f*x + e) + 1) + a*(cos(f*x + e) - 1)^2/(cos(f*x + e) + 1)^2)^2))/f