3.583 \(\int \frac {(A+C \cos ^2(c+d x)) \sec ^2(c+d x)}{(a+b \cos (c+d x))^3} \, dx\)

Optimal. Leaf size=275 \[ -\frac {3 A b \tanh ^{-1}(\sin (c+d x))}{a^4 d}+\frac {\left (a^2 C+A b^2\right ) \tan (c+d x)}{2 a d \left (a^2-b^2\right ) (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)+3 A b^4\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 d \left (a^2-b^2\right )^2 (a+b \cos (c+d x))}-\frac {\left (-2 a^6 C-a^4 b^2 (12 A+C)+15 a^2 A b^4-6 A b^6\right ) \tan ^{-1}\left (\frac {\sqrt {a-b} \tan \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )}{\sqrt {a+b}}\right )}{a^4 d (a-b)^{5/2} (a+b)^{5/2}}-\frac {\left (-\left (a^4 (2 A-3 C)\right )+11 a^2 A b^2-6 A b^4\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 d \left (a^2-b^2\right )^2} \]

[Out]

-(15*a^2*A*b^4-6*A*b^6-2*a^6*C-a^4*b^2*(12*A+C))*arctan((a-b)^(1/2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)/(a+b)^(1/2))/a^4/(a-b)^
(5/2)/(a+b)^(5/2)/d-3*A*b*arctanh(sin(d*x+c))/a^4/d-1/2*(11*a^2*A*b^2-6*A*b^4-a^4*(2*A-3*C))*tan(d*x+c)/a^3/(a
^2-b^2)^2/d+1/2*(A*b^2+C*a^2)*tan(d*x+c)/a/(a^2-b^2)/d/(a+b*cos(d*x+c))^2-1/2*(3*A*b^4-2*a^4*C-a^2*b^2*(6*A+C)
)*tan(d*x+c)/a^2/(a^2-b^2)^2/d/(a+b*cos(d*x+c))

________________________________________________________________________________________

Rubi [A]  time = 1.19, antiderivative size = 275, normalized size of antiderivative = 1.00, number of steps used = 7, number of rules used = 6, integrand size = 33, \(\frac {\text {number of rules}}{\text {integrand size}}\) = 0.182, Rules used = {3056, 3055, 3001, 3770, 2659, 205} \[ -\frac {\left (-a^4 b^2 (12 A+C)+15 a^2 A b^4-2 a^6 C-6 A b^6\right ) \tan ^{-1}\left (\frac {\sqrt {a-b} \tan \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )}{\sqrt {a+b}}\right )}{a^4 d (a-b)^{5/2} (a+b)^{5/2}}-\frac {\left (11 a^2 A b^2+a^4 (-(2 A-3 C))-6 A b^4\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 d \left (a^2-b^2\right )^2}-\frac {\left (-a^2 b^2 (6 A+C)-2 a^4 C+3 A b^4\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 d \left (a^2-b^2\right )^2 (a+b \cos (c+d x))}+\frac {\left (a^2 C+A b^2\right ) \tan (c+d x)}{2 a d \left (a^2-b^2\right ) (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {3 A b \tanh ^{-1}(\sin (c+d x))}{a^4 d} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Int[((A + C*Cos[c + d*x]^2)*Sec[c + d*x]^2)/(a + b*Cos[c + d*x])^3,x]

[Out]

-(((15*a^2*A*b^4 - 6*A*b^6 - 2*a^6*C - a^4*b^2*(12*A + C))*ArcTan[(Sqrt[a - b]*Tan[(c + d*x)/2])/Sqrt[a + b]])
/(a^4*(a - b)^(5/2)*(a + b)^(5/2)*d)) - (3*A*b*ArcTanh[Sin[c + d*x]])/(a^4*d) - ((11*a^2*A*b^2 - 6*A*b^4 - a^4
*(2*A - 3*C))*Tan[c + d*x])/(2*a^3*(a^2 - b^2)^2*d) + ((A*b^2 + a^2*C)*Tan[c + d*x])/(2*a*(a^2 - b^2)*d*(a + b
*Cos[c + d*x])^2) - ((3*A*b^4 - 2*a^4*C - a^2*b^2*(6*A + C))*Tan[c + d*x])/(2*a^2*(a^2 - b^2)^2*d*(a + b*Cos[c
+ d*x]))

Rule 205

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

Rule 2659

Int[((a_) + (b_.)*sin[Pi/2 + (c_.) + (d_.)*(x_)])^(-1), x_Symbol] :> With[{e = FreeFactors[Tan[(c + d*x)/2], x
]}, Dist[(2*e)/d, Subst[Int[1/(a + b + (a - b)*e^2*x^2), x], x, Tan[(c + d*x)/2]/e], x]] /; FreeQ[{a, b, c, d}
, x] && NeQ[a^2 - b^2, 0]

Rule 3001

Int[((A_.) + (B_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])/(((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])*((c_.) + (d_.)*sin[(e_.)
+ (f_.)*(x_)])), x_Symbol] :> Dist[(A*b - a*B)/(b*c - a*d), Int[1/(a + b*Sin[e + f*x]), x], x] + Dist[(B*c - A
*d)/(b*c - a*d), Int[1/(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]

Rule 3055

Int[((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(m_)*((c_.) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(n_)*((A_.) + (B_.)*s
in[(e_.) + (f_.)*(x_)] + (C_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)]^2), x_Symbol] :> -Simp[((A*b^2 - a*b*B + a^2*C)*Cos[e +
f*x]*(a + b*Sin[e + f*x])^(m + 1)*(c + d*Sin[e + f*x])^(n + 1))/(f*(m + 1)*(b*c - a*d)*(a^2 - b^2)), x] + Dis
t[1/((m + 1)*(b*c - a*d)*(a^2 - b^2)), Int[(a + b*Sin[e + f*x])^(m + 1)*(c + d*Sin[e + f*x])^n*Simp[(m + 1)*(b
*c - a*d)*(a*A - b*B + a*C) + d*(A*b^2 - a*b*B + a^2*C)*(m + n + 2) - (c*(A*b^2 - a*b*B + a^2*C) + (m + 1)*(b*
c - a*d)*(A*b - a*B + b*C))*Sin[e + f*x] - d*(A*b^2 - a*b*B + a^2*C)*(m + n + 3)*Sin[e + f*x]^2, x], x], x] /;
FreeQ[{a, b, c, d, e, f, A, B, C, n}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0] && NeQ[c^2 - d^2, 0] && Lt
Q[m, -1] && ((EqQ[a, 0] && IntegerQ[m] &&  !IntegerQ[n]) ||  !(IntegerQ[2*n] && LtQ[n, -1] && ((IntegerQ[n] &&
!IntegerQ[m]) || EqQ[a, 0])))

Rule 3056

Int[((a_.) + (b_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(m_)*((c_.) + (d_.)*sin[(e_.) + (f_.)*(x_)])^(n_)*((A_.) + (C_.)*s
in[(e_.) + (f_.)*(x_)]^2), x_Symbol] :> -Simp[((A*b^2 + a^2*C)*Cos[e + f*x]*(a + b*Sin[e + f*x])^(m + 1)*(c +
d*Sin[e + f*x])^(n + 1))/(f*(m + 1)*(b*c - a*d)*(a^2 - b^2)), x] + Dist[1/((m + 1)*(b*c - a*d)*(a^2 - b^2)), I
nt[(a + b*Sin[e + f*x])^(m + 1)*(c + d*Sin[e + f*x])^n*Simp[a*(m + 1)*(b*c - a*d)*(A + C) + d*(A*b^2 + a^2*C)*
(m + n + 2) - (c*(A*b^2 + a^2*C) + b*(m + 1)*(b*c - a*d)*(A + C))*Sin[e + f*x] - d*(A*b^2 + a^2*C)*(m + n + 3)
*Sin[e + f*x]^2, x], x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, A, C, n}, x] && NeQ[b*c - a*d, 0] && NeQ[a^2 - b^2, 0]
&& NeQ[c^2 - d^2, 0] && LtQ[m, -1] && ((EqQ[a, 0] && IntegerQ[m] &&  !IntegerQ[n]) ||  !(IntegerQ[2*n] && LtQ
[n, -1] && ((IntegerQ[n] &&  !IntegerQ[m]) || EqQ[a, 0])))

Rule 3770

Int[csc[(c_.) + (d_.)*(x_)], x_Symbol] :> -Simp[ArcTanh[Cos[c + d*x]]/d, x] /; FreeQ[{c, d}, x]

Rubi steps

\begin {align*} \int \frac {\left (A+C \cos ^2(c+d x)\right ) \sec ^2(c+d x)}{(a+b \cos (c+d x))^3} \, dx &=\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}+\frac {\int \frac {\left (-3 A b^2+a^2 (2 A-C)-2 a b (A+C) \cos (c+d x)+2 \left (A b^2+a^2 C\right ) \cos ^2(c+d x)\right ) \sec ^2(c+d x)}{(a+b \cos (c+d x))^2} \, dx}{2 a \left (a^2-b^2\right )}\\ &=\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2 d (a+b \cos (c+d x))}+\frac {\int \frac {\left (-11 a^2 A b^2+6 A b^4+a^4 (2 A-3 C)+a b \left (A b^2-a^2 (4 A+3 C)\right ) \cos (c+d x)-\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \cos ^2(c+d x)\right ) \sec ^2(c+d x)}{a+b \cos (c+d x)} \, dx}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2}\\ &=-\frac {\left (11 a^2 A b^2-6 A b^4-a^4 (2 A-3 C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 \left (a^2-b^2\right )^2 d}+\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2 d (a+b \cos (c+d x))}+\frac {\int \frac {\left (-6 A b \left (a^2-b^2\right )^2-a \left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \cos (c+d x)\right ) \sec (c+d x)}{a+b \cos (c+d x)} \, dx}{2 a^3 \left (a^2-b^2\right )^2}\\ &=-\frac {\left (11 a^2 A b^2-6 A b^4-a^4 (2 A-3 C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 \left (a^2-b^2\right )^2 d}+\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2 d (a+b \cos (c+d x))}-\frac {(3 A b) \int \sec (c+d x) \, dx}{a^4}-\frac {\left (15 a^2 A b^4-6 A b^6-2 a^6 C-a^4 b^2 (12 A+C)\right ) \int \frac {1}{a+b \cos (c+d x)} \, dx}{2 a^4 \left (a^2-b^2\right )^2}\\ &=-\frac {3 A b \tanh ^{-1}(\sin (c+d x))}{a^4 d}-\frac {\left (11 a^2 A b^2-6 A b^4-a^4 (2 A-3 C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 \left (a^2-b^2\right )^2 d}+\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2 d (a+b \cos (c+d x))}-\frac {\left (15 a^2 A b^4-6 A b^6-2 a^6 C-a^4 b^2 (12 A+C)\right ) \operatorname {Subst}\left (\int \frac {1}{a+b+(a-b) x^2} \, dx,x,\tan \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )\right )}{a^4 \left (a^2-b^2\right )^2 d}\\ &=\frac {\left (12 a^4 A b^2-15 a^2 A b^4+6 A b^6+2 a^6 C+a^4 b^2 C\right ) \tan ^{-1}\left (\frac {\sqrt {a-b} \tan \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )}{\sqrt {a+b}}\right )}{a^4 (a-b)^{5/2} (a+b)^{5/2} d}-\frac {3 A b \tanh ^{-1}(\sin (c+d x))}{a^4 d}-\frac {\left (11 a^2 A b^2-6 A b^4-a^4 (2 A-3 C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^3 \left (a^2-b^2\right )^2 d}+\frac {\left (A b^2+a^2 C\right ) \tan (c+d x)}{2 a \left (a^2-b^2\right ) d (a+b \cos (c+d x))^2}-\frac {\left (3 A b^4-2 a^4 C-a^2 b^2 (6 A+C)\right ) \tan (c+d x)}{2 a^2 \left (a^2-b^2\right )^2 d (a+b \cos (c+d x))}\\ \end {align*}

________________________________________________________________________________________

Mathematica [B]  time = 6.33, size = 649, normalized size = 2.36 \[ \frac {6 A b \cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right ) \log \left (\cos \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )-\sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )\right )}{a^4 d (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}-\frac {6 A b \cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right ) \log \left (\sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )+\cos \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )\right )}{a^4 d (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}+\frac {2 A \sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right ) \cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right )}{a^3 d \left (\cos \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )-\sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )\right ) (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}+\frac {2 A \sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right ) \cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right )}{a^3 d \left (\sin \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )+\cos \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )\right ) (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}+\frac {\cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right ) \left (-a^2 b C \sin (c+d x)-A b^3 \sin (c+d x)\right )}{a^2 d (a-b) (a+b) (a+b \cos (c+d x))^2 (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}-\frac {2 \left (2 a^6 C+12 a^4 A b^2+a^4 b^2 C-15 a^2 A b^4+6 A b^6\right ) \cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right ) \tanh ^{-1}\left (\frac {(a-b) \tan \left (\frac {1}{2} (c+d x)\right )}{\sqrt {b^2-a^2}}\right )}{a^4 d \left (a^2-b^2\right )^2 \sqrt {b^2-a^2} (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)}+\frac {\cos ^2(c+d x) \left (A \sec ^2(c+d x)+C\right ) \left (-3 a^4 b C \sin (c+d x)-7 a^2 A b^3 \sin (c+d x)+4 A b^5 \sin (c+d x)\right )}{a^3 d (a-b)^2 (a+b)^2 (a+b \cos (c+d x)) (2 A+C \cos (2 c+2 d x)+C)} \]

Antiderivative was successfully verified.

[In]

Integrate[((A + C*Cos[c + d*x]^2)*Sec[c + d*x]^2)/(a + b*Cos[c + d*x])^3,x]

[Out]

(-2*(12*a^4*A*b^2 - 15*a^2*A*b^4 + 6*A*b^6 + 2*a^6*C + a^4*b^2*C)*ArcTanh[((a - b)*Tan[(c + d*x)/2])/Sqrt[-a^2
+ b^2]]*Cos[c + d*x]^2*(C + A*Sec[c + d*x]^2))/(a^4*(a^2 - b^2)^2*Sqrt[-a^2 + b^2]*d*(2*A + C + C*Cos[2*c + 2
*d*x])) + (6*A*b*Cos[c + d*x]^2*Log[Cos[(c + d*x)/2] - Sin[(c + d*x)/2]]*(C + A*Sec[c + d*x]^2))/(a^4*d*(2*A +
C + C*Cos[2*c + 2*d*x])) - (6*A*b*Cos[c + d*x]^2*Log[Cos[(c + d*x)/2] + Sin[(c + d*x)/2]]*(C + A*Sec[c + d*x]
^2))/(a^4*d*(2*A + C + C*Cos[2*c + 2*d*x])) + (2*A*Cos[c + d*x]^2*(C + A*Sec[c + d*x]^2)*Sin[(c + d*x)/2])/(a^
3*d*(2*A + C + C*Cos[2*c + 2*d*x])*(Cos[(c + d*x)/2] - Sin[(c + d*x)/2])) + (2*A*Cos[c + d*x]^2*(C + A*Sec[c +
d*x]^2)*Sin[(c + d*x)/2])/(a^3*d*(2*A + C + C*Cos[2*c + 2*d*x])*(Cos[(c + d*x)/2] + Sin[(c + d*x)/2])) + (Cos
[c + d*x]^2*(C + A*Sec[c + d*x]^2)*(-(A*b^3*Sin[c + d*x]) - a^2*b*C*Sin[c + d*x]))/(a^2*(a - b)*(a + b)*d*(a +
b*Cos[c + d*x])^2*(2*A + C + C*Cos[2*c + 2*d*x])) + (Cos[c + d*x]^2*(C + A*Sec[c + d*x]^2)*(-7*a^2*A*b^3*Sin[
c + d*x] + 4*A*b^5*Sin[c + d*x] - 3*a^4*b*C*Sin[c + d*x]))/(a^3*(a - b)^2*(a + b)^2*d*(a + b*Cos[c + d*x])*(2*
A + C + C*Cos[2*c + 2*d*x]))

________________________________________________________________________________________

fricas [B]  time = 29.74, size = 1548, normalized size = 5.63 \[ \text {result too large to display} \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((A+C*cos(d*x+c)^2)*sec(d*x+c)^2/(a+b*cos(d*x+c))^3,x, algorithm="fricas")

[Out]

[-1/4*(((2*C*a^6*b^2 + (12*A + C)*a^4*b^4 - 15*A*a^2*b^6 + 6*A*b^8)*cos(d*x + c)^3 + 2*(2*C*a^7*b + (12*A + C)
*a^5*b^3 - 15*A*a^3*b^5 + 6*A*a*b^7)*cos(d*x + c)^2 + (2*C*a^8 + (12*A + C)*a^6*b^2 - 15*A*a^4*b^4 + 6*A*a^2*b
^6)*cos(d*x + c))*sqrt(-a^2 + b^2)*log((2*a*b*cos(d*x + c) + (2*a^2 - b^2)*cos(d*x + c)^2 + 2*sqrt(-a^2 + b^2)
*(a*cos(d*x + c) + b)*sin(d*x + c) - a^2 + 2*b^2)/(b^2*cos(d*x + c)^2 + 2*a*b*cos(d*x + c) + a^2)) + 6*((A*a^6
*b^3 - 3*A*a^4*b^5 + 3*A*a^2*b^7 - A*b^9)*cos(d*x + c)^3 + 2*(A*a^7*b^2 - 3*A*a^5*b^4 + 3*A*a^3*b^6 - A*a*b^8)
*cos(d*x + c)^2 + (A*a^8*b - 3*A*a^6*b^3 + 3*A*a^4*b^5 - A*a^2*b^7)*cos(d*x + c))*log(sin(d*x + c) + 1) - 6*((
A*a^6*b^3 - 3*A*a^4*b^5 + 3*A*a^2*b^7 - A*b^9)*cos(d*x + c)^3 + 2*(A*a^7*b^2 - 3*A*a^5*b^4 + 3*A*a^3*b^6 - A*a
*b^8)*cos(d*x + c)^2 + (A*a^8*b - 3*A*a^6*b^3 + 3*A*a^4*b^5 - A*a^2*b^7)*cos(d*x + c))*log(-sin(d*x + c) + 1)
- 2*(2*A*a^9 - 6*A*a^7*b^2 + 6*A*a^5*b^4 - 2*A*a^3*b^6 + ((2*A - 3*C)*a^7*b^2 - (13*A - 3*C)*a^5*b^4 + 17*A*a^
3*b^6 - 6*A*a*b^8)*cos(d*x + c)^2 + (4*(A - C)*a^8*b - 5*(4*A - C)*a^6*b^3 + (25*A - C)*a^4*b^5 - 9*A*a^2*b^7)
*cos(d*x + c))*sin(d*x + c))/((a^10*b^2 - 3*a^8*b^4 + 3*a^6*b^6 - a^4*b^8)*d*cos(d*x + c)^3 + 2*(a^11*b - 3*a^
9*b^3 + 3*a^7*b^5 - a^5*b^7)*d*cos(d*x + c)^2 + (a^12 - 3*a^10*b^2 + 3*a^8*b^4 - a^6*b^6)*d*cos(d*x + c)), 1/2
*(((2*C*a^6*b^2 + (12*A + C)*a^4*b^4 - 15*A*a^2*b^6 + 6*A*b^8)*cos(d*x + c)^3 + 2*(2*C*a^7*b + (12*A + C)*a^5*
b^3 - 15*A*a^3*b^5 + 6*A*a*b^7)*cos(d*x + c)^2 + (2*C*a^8 + (12*A + C)*a^6*b^2 - 15*A*a^4*b^4 + 6*A*a^2*b^6)*c
os(d*x + c))*sqrt(a^2 - b^2)*arctan(-(a*cos(d*x + c) + b)/(sqrt(a^2 - b^2)*sin(d*x + c))) - 3*((A*a^6*b^3 - 3*
A*a^4*b^5 + 3*A*a^2*b^7 - A*b^9)*cos(d*x + c)^3 + 2*(A*a^7*b^2 - 3*A*a^5*b^4 + 3*A*a^3*b^6 - A*a*b^8)*cos(d*x
+ c)^2 + (A*a^8*b - 3*A*a^6*b^3 + 3*A*a^4*b^5 - A*a^2*b^7)*cos(d*x + c))*log(sin(d*x + c) + 1) + 3*((A*a^6*b^3
- 3*A*a^4*b^5 + 3*A*a^2*b^7 - A*b^9)*cos(d*x + c)^3 + 2*(A*a^7*b^2 - 3*A*a^5*b^4 + 3*A*a^3*b^6 - A*a*b^8)*cos
(d*x + c)^2 + (A*a^8*b - 3*A*a^6*b^3 + 3*A*a^4*b^5 - A*a^2*b^7)*cos(d*x + c))*log(-sin(d*x + c) + 1) + (2*A*a^
9 - 6*A*a^7*b^2 + 6*A*a^5*b^4 - 2*A*a^3*b^6 + ((2*A - 3*C)*a^7*b^2 - (13*A - 3*C)*a^5*b^4 + 17*A*a^3*b^6 - 6*A
*a*b^8)*cos(d*x + c)^2 + (4*(A - C)*a^8*b - 5*(4*A - C)*a^6*b^3 + (25*A - C)*a^4*b^5 - 9*A*a^2*b^7)*cos(d*x +
c))*sin(d*x + c))/((a^10*b^2 - 3*a^8*b^4 + 3*a^6*b^6 - a^4*b^8)*d*cos(d*x + c)^3 + 2*(a^11*b - 3*a^9*b^3 + 3*a
^7*b^5 - a^5*b^7)*d*cos(d*x + c)^2 + (a^12 - 3*a^10*b^2 + 3*a^8*b^4 - a^6*b^6)*d*cos(d*x + c))]

________________________________________________________________________________________

giac [B]  time = 1.03, size = 517, normalized size = 1.88 \[ -\frac {\frac {{\left (2 \, C a^{6} + 12 \, A a^{4} b^{2} + C a^{4} b^{2} - 15 \, A a^{2} b^{4} + 6 \, A b^{6}\right )} {\left (\pi \left \lfloor \frac {d x + c}{2 \, \pi } + \frac {1}{2} \right \rfloor \mathrm {sgn}\left (-2 \, a + 2 \, b\right ) + \arctan \left (-\frac {a \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) - b \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )}{\sqrt {a^{2} - b^{2}}}\right )\right )}}{{\left (a^{8} - 2 \, a^{6} b^{2} + a^{4} b^{4}\right )} \sqrt {a^{2} - b^{2}}} + \frac {3 \, A b \log \left ({\left | \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) + 1 \right |}\right )}{a^{4}} - \frac {3 \, A b \log \left ({\left | \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) - 1 \right |}\right )}{a^{4}} + \frac {4 \, C a^{5} b \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} - 3 \, C a^{4} b^{2} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} + 8 \, A a^{3} b^{3} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} - C a^{3} b^{3} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} - 7 \, A a^{2} b^{4} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} - 5 \, A a b^{5} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} + 4 \, A b^{6} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{3} + 4 \, C a^{5} b \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) + 3 \, C a^{4} b^{2} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) + 8 \, A a^{3} b^{3} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) - C a^{3} b^{3} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) + 7 \, A a^{2} b^{4} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) - 5 \, A a b^{5} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right ) - 4 \, A b^{6} \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )}{{\left (a^{7} - 2 \, a^{5} b^{2} + a^{3} b^{4}\right )} {\left (a \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{2} - b \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{2} + a + b\right )}^{2}} + \frac {2 \, A \tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )}{{\left (\tan \left (\frac {1}{2} \, d x + \frac {1}{2} \, c\right )^{2} - 1\right )} a^{3}}}{d} \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((A+C*cos(d*x+c)^2)*sec(d*x+c)^2/(a+b*cos(d*x+c))^3,x, algorithm="giac")

[Out]

-((2*C*a^6 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2 - 15*A*a^2*b^4 + 6*A*b^6)*(pi*floor(1/2*(d*x + c)/pi + 1/2)*sgn(-2*a + 2
*b) + arctan(-(a*tan(1/2*d*x + 1/2*c) - b*tan(1/2*d*x + 1/2*c))/sqrt(a^2 - b^2)))/((a^8 - 2*a^6*b^2 + a^4*b^4)
*sqrt(a^2 - b^2)) + 3*A*b*log(abs(tan(1/2*d*x + 1/2*c) + 1))/a^4 - 3*A*b*log(abs(tan(1/2*d*x + 1/2*c) - 1))/a^
4 + (4*C*a^5*b*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 - 3*C*a^4*b^2*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 + 8*A*a^3*b^3*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^
3 - C*a^3*b^3*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 - 7*A*a^2*b^4*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 - 5*A*a*b^5*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 +
4*A*b^6*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^3 + 4*C*a^5*b*tan(1/2*d*x + 1/2*c) + 3*C*a^4*b^2*tan(1/2*d*x + 1/2*c) + 8*A*a^3*
b^3*tan(1/2*d*x + 1/2*c) - C*a^3*b^3*tan(1/2*d*x + 1/2*c) + 7*A*a^2*b^4*tan(1/2*d*x + 1/2*c) - 5*A*a*b^5*tan(1
/2*d*x + 1/2*c) - 4*A*b^6*tan(1/2*d*x + 1/2*c))/((a^7 - 2*a^5*b^2 + a^3*b^4)*(a*tan(1/2*d*x + 1/2*c)^2 - b*tan
(1/2*d*x + 1/2*c)^2 + a + b)^2) + 2*A*tan(1/2*d*x + 1/2*c)/((tan(1/2*d*x + 1/2*c)^2 - 1)*a^3))/d

________________________________________________________________________________________

maple [B]  time = 0.24, size = 1129, normalized size = 4.11 \[ \text {result too large to display} \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int((A+C*cos(d*x+c)^2)*sec(d*x+c)^2/(a+b*cos(d*x+c))^3,x)

[Out]

-8/d/a/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2/(a-b)/(a^2+2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)^3*A*b^3-
1/d/a^2/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2/(a-b)/(a^2+2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)^3*A*b^4
+4/d/a^3/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2*b^5/(a-b)/(a^2+2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)^3*
A-4/d/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2/(a-b)/(a^2+2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)^3*C*a*b-1
/d/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2/(a-b)/(a^2+2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)^3*C*b^2-8/d/
a/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2*b^3/(a+b)/(a^2-2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)*A+1/d/a^2
/(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2*b^4/(a+b)/(a^2-2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)*A+4/d/a^3/
(a*tan(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2*b^5/(a+b)/(a^2-2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)*A-4/d/(a*ta
n(1/2*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2/(a+b)/(a^2-2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)*C*a*b+1/d/(a*tan(1/2
*d*x+1/2*c)^2-tan(1/2*d*x+1/2*c)^2*b+a+b)^2*b^2/(a+b)/(a^2-2*a*b+b^2)*tan(1/2*d*x+1/2*c)*C+12/d*b^2/(a^4-2*a^2
*b^2+b^4)/((a-b)*(a+b))^(1/2)*arctan(tan(1/2*d*x+1/2*c)*(a-b)/((a-b)*(a+b))^(1/2))*A-15/d/a^2/(a^4-2*a^2*b^2+b
^4)/((a-b)*(a+b))^(1/2)*arctan(tan(1/2*d*x+1/2*c)*(a-b)/((a-b)*(a+b))^(1/2))*A*b^4+6/d/a^4/(a^4-2*a^2*b^2+b^4)
/((a-b)*(a+b))^(1/2)*arctan(tan(1/2*d*x+1/2*c)*(a-b)/((a-b)*(a+b))^(1/2))*A*b^6+2/d/(a^4-2*a^2*b^2+b^4)/((a-b)
*(a+b))^(1/2)*arctan(tan(1/2*d*x+1/2*c)*(a-b)/((a-b)*(a+b))^(1/2))*C*a^2+1/d/(a^4-2*a^2*b^2+b^4)/((a-b)*(a+b))
^(1/2)*arctan(tan(1/2*d*x+1/2*c)*(a-b)/((a-b)*(a+b))^(1/2))*b^2*C-1/d/a^3*A/(tan(1/2*d*x+1/2*c)-1)+3/d*A*b/a^4
*ln(tan(1/2*d*x+1/2*c)-1)-1/d/a^3*A/(tan(1/2*d*x+1/2*c)+1)-3/d*A*b/a^4*ln(tan(1/2*d*x+1/2*c)+1)

________________________________________________________________________________________

maxima [F(-2)]  time = 0.00, size = 0, normalized size = 0.00 \[ \text {Exception raised: ValueError} \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((A+C*cos(d*x+c)^2)*sec(d*x+c)^2/(a+b*cos(d*x+c))^3,x, algorithm="maxima")

[Out]

Exception raised: ValueError >> Computation failed since Maxima requested additional constraints; using the 'a
ssume' command before evaluation *may* help (example of legal syntax is 'assume(4*b^2-4*a^2>0)', see `assume?`
for more details)Is 4*b^2-4*a^2 positive or negative?

________________________________________________________________________________________

mupad [B]  time = 10.70, size = 7211, normalized size = 26.22 \[ \text {result too large to display} \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

int((A + C*cos(c + d*x)^2)/(cos(c + d*x)^2*(a + b*cos(c + d*x))^3),x)

[Out]

(A*b*atan(((A*b*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*
a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*
b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*
C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) - (3*A*b*((
8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78
*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A
*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2
) - (24*A*b*tan(c/2 + (d*x)/2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 +
48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/(a^4*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3
*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2))))/a^4)*3i)/a^4 + (A*b*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 -
72*A^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288
*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b
^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9
*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) + (3*A*b*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^
11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^
12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11
*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) + (24*A*b*tan(c/2 + (d*x)/2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 +
32*a^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/(a^4*(a^12*b
+ a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2))))/a^4)*3i)/a^4)/((16*(108*A^3*
b^12 - 54*A^3*a*b^11 - 486*A^3*a^2*b^10 + 243*A^3*a^3*b^9 + 864*A^3*a^4*b^8 - 378*A^3*a^5*b^7 - 702*A^3*a^6*b^
6 + 216*A^3*a^7*b^5 + 216*A^3*a^8*b^4 + 12*A*C^2*a^11*b + 3*A*C^2*a^7*b^5 + 12*A*C^2*a^9*b^3 + 18*A^2*C*a^3*b^
9 + 18*A^2*C*a^4*b^8 - 18*A^2*C*a^5*b^7 - 54*A^2*C*a^7*b^5 - 54*A^2*C*a^8*b^4 + 108*A^2*C*a^9*b^3 + 36*A^2*C*a
^10*b^2))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) + (3*A*b*((
8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*
a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*
b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12
*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) - (3*A*b*((8*(4*C*a^18 + 12*A
*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A
*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17
*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) - (24*A*b*tan(c/
2 + (d*x)/2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a
^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/(a^4*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*
b^3 - 3*a^11*b^2))))/a^4))/a^4 - (3*A*b*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288
*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A
^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6
- 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 -
3*a^11*b^2) + (3*A*b*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*
b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b
^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 -
3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) + (24*A*b*tan(c/2 + (d*x)/2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a
^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/(a^4*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 -
a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2))))/a^4))/a^4))*6i)/(a^4*d) - ((tan(c/2 + (d*x)/2)^
5*(2*A*a^5 - 6*A*b^5 + 12*A*a^2*b^3 - 4*A*a^3*b^2 + C*a^3*b^2 + 3*A*a*b^4 - 2*A*a^4*b + 4*C*a^4*b))/((a^3*b -
a^4)*(a + b)^2) - (tan(c/2 + (d*x)/2)*(2*A*a^5 + 6*A*b^5 - 12*A*a^2*b^3 - 4*A*a^3*b^2 + C*a^3*b^2 + 3*A*a*b^4
+ 2*A*a^4*b - 4*C*a^4*b))/((a + b)*(a^5 - 2*a^4*b + a^3*b^2)) + (2*tan(c/2 + (d*x)/2)^3*(2*A*a^6 - 6*A*b^6 + 1
3*A*a^2*b^4 - 6*A*a^4*b^2 + 3*C*a^4*b^2))/(a*(a^2*b - a^3)*(a + b)^2*(a - b)))/(d*(2*a*b - tan(c/2 + (d*x)/2)^
2*(2*a*b - a^2 + 3*b^2) - tan(c/2 + (d*x)/2)^6*(a^2 - 2*a*b + b^2) + a^2 + b^2 - tan(c/2 + (d*x)/2)^4*(2*a*b +
a^2 - 3*b^2))) + (atan((((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A
^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2
*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 -
6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4
- 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) - ((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A
*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*
C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7
- a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) - (4*tan(c/2 + (d*x)/2)*(-(a + b)^5*(a - b)^5)
^(1/2)*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a
^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/((a^14 - a^4*b^10
+ 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b
^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2))/(2*(a^14 - a^4*
b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 +
C*a^4*b^2)*1i)/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)) + ((-(a + b)^5*(a -
b)^5)^(1/2)*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*
b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3
+ 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^
10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) + ((-(a + b)^5*
(a - b)^5)^(1/2)*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 -
42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 -
6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^
13*b^3 - 3*a^14*b^2) + (4*tan(c/2 + (d*x)/2)*(-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 +
12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^
13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/((a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5
*a^12*b^2)*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2)))*(6*A*b^6 +
2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2))/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4
- 5*a^12*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*1i)/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6
*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)))/((16*(108*A^3*b^12 - 54*A^3*a*b^11 - 486*A^3*a^2*b^10 + 243*A^
3*a^3*b^9 + 864*A^3*a^4*b^8 - 378*A^3*a^5*b^7 - 702*A^3*a^6*b^6 + 216*A^3*a^7*b^5 + 216*A^3*a^8*b^4 + 12*A*C^2
*a^11*b + 3*A*C^2*a^7*b^5 + 12*A*C^2*a^9*b^3 + 18*A^2*C*a^3*b^9 + 18*A^2*C*a^4*b^8 - 18*A^2*C*a^5*b^7 - 54*A^2
*C*a^7*b^5 - 54*A^2*C*a^8*b^4 + 108*A^2*C*a^9*b^3 + 36*A^2*C*a^10*b^2))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 +
3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) + ((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*
A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288*A^2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7
- 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2
*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 36*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7
*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2) - ((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a
^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a
^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b
))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^11*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) - (4*tan(c/2 + (d*
x)/2)*(-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*(8*a^17*b - 8
*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a^11*b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*
a^16*b^2))/((a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a
^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*a^11*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 +
C*a^4*b^2))/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 1
5*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2))/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b
^2)) - ((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*tan(c/2 + (d*x)/2)*(72*A^2*b^12 + 4*C^2*a^12 - 72*A^2*a*b^11 - 288*A^
2*a^2*b^10 + 288*A^2*a^3*b^9 + 441*A^2*a^4*b^8 - 432*A^2*a^5*b^7 - 288*A^2*a^6*b^6 + 288*A^2*a^7*b^5 + 36*A^2*
a^8*b^4 - 72*A^2*a^9*b^3 + 36*A^2*a^10*b^2 + C^2*a^8*b^4 + 4*C^2*a^10*b^2 + 12*A*C*a^4*b^8 - 6*A*C*a^6*b^6 - 3
6*A*C*a^8*b^4 + 48*A*C*a^10*b^2))/(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 - 3*
a^11*b^2) + ((-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*((8*(4*C*a^18 + 12*A*a^8*b^10 - 6*A*a^9*b^9 - 54*A*a^10*b^8 + 24*A*a
^11*b^7 + 96*A*a^12*b^6 - 42*A*a^13*b^5 - 78*A*a^14*b^4 + 36*A*a^15*b^3 + 24*A*a^16*b^2 - 2*C*a^11*b^7 + 2*C*a
^12*b^6 + 6*C*a^15*b^3 - 6*C*a^16*b^2 - 12*A*a^17*b - 4*C*a^17*b))/(a^15*b + a^16 - a^9*b^7 - a^10*b^6 + 3*a^1
1*b^5 + 3*a^12*b^4 - 3*a^13*b^3 - 3*a^14*b^2) + (4*tan(c/2 + (d*x)/2)*(-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*(6*A*b^6 +
2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*(8*a^17*b - 8*a^8*b^10 + 8*a^9*b^9 + 32*a^10*b^8 - 32*a^11*
b^7 - 48*a^12*b^6 + 48*a^13*b^5 + 32*a^14*b^4 - 32*a^15*b^3 - 8*a^16*b^2))/((a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*
a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)*(a^12*b + a^13 - a^6*b^7 - a^7*b^6 + 3*a^8*b^5 + 3*a^9*b^4 - 3*a^10*b^3 -
3*a^11*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2))/(2*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 -
10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2)))*(6*A*b^6 + 2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2))/(2*(a
^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10*b^4 - 5*a^12*b^2))))*(-(a + b)^5*(a - b)^5)^(1/2)*(6*A*b^6 +
2*C*a^6 - 15*A*a^2*b^4 + 12*A*a^4*b^2 + C*a^4*b^2)*1i)/(d*(a^14 - a^4*b^10 + 5*a^6*b^8 - 10*a^8*b^6 + 10*a^10
*b^4 - 5*a^12*b^2))

________________________________________________________________________________________

sympy [F]  time = 0.00, size = 0, normalized size = 0.00 \[ \int \frac {\left (A + C \cos ^{2}{\left (c + d x \right )}\right ) \sec ^{2}{\left (c + d x \right )}}{\left (a + b \cos {\left (c + d x \right )}\right )^{3}}\, dx \]

Verification of antiderivative is not currently implemented for this CAS.

[In]

integrate((A+C*cos(d*x+c)**2)*sec(d*x+c)**2/(a+b*cos(d*x+c))**3,x)

[Out]

Integral((A + C*cos(c + d*x)**2)*sec(c + d*x)**2/(a + b*cos(c + d*x))**3, x)

________________________________________________________________________________________