\(\int \coth (x) (a+b \tanh ^2(x))^{3/2} \, dx\) [223]

Optimal result

Integrand size = 15, antiderivative size = 71 \[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=-a^{3/2} \text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a}}\right )+(a+b)^{3/2} \text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a+b}}\right )-b \sqrt {a+b \tanh ^2(x)} \]

[Out]

-a^(3/2)*arctanh((a+b*tanh(x)^2)^(1/2)/a^(1/2))+(a+b)^(3/2)*arctanh((a+b*tanh(x)^2)^(1/2)/(a+b)^(1/2))-b*(a+b*
tanh(x)^2)^(1/2)

Rubi [A] (verified)

Time = 0.10 (sec) , antiderivative size = 71, normalized size of antiderivative = 1.00, number of steps used = 8, number of rules used = 6, \(\frac {\text {number of rules}}{\text {integrand size}}\) = 0.400, Rules used = {3751, 457, 86, 162, 65, 214} \[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=a^{3/2} \left (-\text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a}}\right )\right )+(a+b)^{3/2} \text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a+b}}\right )-b \sqrt {a+b \tanh ^2(x)} \]

[In]

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

[Out]

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

Rule 65

Int[((a_.) + (b_.)*(x_))^(m_)*((c_.) + (d_.)*(x_))^(n_), x_Symbol] :> With[{p = Denominator[m]}, Dist[p/b, Sub
st[Int[x^(p*(m + 1) - 1)*(c - a*(d/b) + d*(x^p/b))^n, x], x, (a + b*x)^(1/p)], x]] /; FreeQ[{a, b, c, d}, x] &
& NeQ[b*c - a*d, 0] && LtQ[-1, m, 0] && LeQ[-1, n, 0] && LeQ[Denominator[n], Denominator[m]] && IntLinearQ[a,
b, c, d, m, n, x]

Rule 86

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

Rule 162

Int[(((e_.) + (f_.)*(x_))^(p_)*((g_.) + (h_.)*(x_)))/(((a_.) + (b_.)*(x_))*((c_.) + (d_.)*(x_))), x_Symbol] :>
Dist[(b*g - a*h)/(b*c - a*d), Int[(e + f*x)^p/(a + b*x), x], x] - Dist[(d*g - c*h)/(b*c - a*d), Int[(e + f*x)
^p/(c + d*x), x], x] /; FreeQ[{a, b, c, d, e, f, g, h}, x]

Rule 214

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

Rule 457

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 3751

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]))

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

Mathematica [A] (verified)

Time = 0.08 (sec) , antiderivative size = 71, normalized size of antiderivative = 1.00 \[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=-a^{3/2} \text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a}}\right )+(a+b)^{3/2} \text {arctanh}\left (\frac {\sqrt {a+b \tanh ^2(x)}}{\sqrt {a+b}}\right )-b \sqrt {a+b \tanh ^2(x)} \]

[In]

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

[Out]

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

Maple [F]

\[\int \coth \left (x \right ) \left (a +b \tanh \left (x \right )^{2}\right )^{\frac {3}{2}}d x\]

[In]

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

[Out]

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

Fricas [B] (verification not implemented)

Leaf count of result is larger than twice the leaf count of optimal. 695 vs. \(2 (57) = 114\).

Time = 0.42 (sec) , antiderivative size = 4039, normalized size of antiderivative = 56.89 \[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=\text {Too large to display} \]

[In]

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

Sympy [F]

\[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=\int \left (a + b \tanh ^{2}{\left (x \right )}\right )^{\frac {3}{2}} \coth {\left (x \right )}\, dx \]

[In]

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

[Out]

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

Maxima [F]

\[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=\int { {\left (b \tanh \left (x\right )^{2} + a\right )}^{\frac {3}{2}} \coth \left (x\right ) \,d x } \]

[In]

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

[Out]

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

Giac [F]

\[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=\int { {\left (b \tanh \left (x\right )^{2} + a\right )}^{\frac {3}{2}} \coth \left (x\right ) \,d x } \]

[In]

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

[Out]

sage0*x

Mupad [F(-1)]

Timed out. \[ \int \coth (x) \left (a+b \tanh ^2(x)\right )^{3/2} \, dx=\int \mathrm {coth}\left (x\right )\,{\left (b\,{\mathrm {tanh}\left (x\right )}^2+a\right )}^{3/2} \,d x \]

[In]

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

[Out]

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