I=∫π20dx(√sinx+√cosx)2=∫π40dx(√sinx+√cosx)2+∫π2π4dx(√sinx+√cosx)2
En la segunda integral realizar el cambio de variable y=π2−x,
I=2∫π40dx(√sinx+√cosx)2
Realizar el cambio de variable y=tanx,
I=2∫101(1+√x)2√1+x2dx
Realizar el cambio de variable y=1−x1+x,
I=√2∫101−√1−x2x2√1+x2dx=−√2[1−√1−x2x√1+x2]10−√2∫10√1−x2−2√1−x2(1+x2)32dx=−1−√2∫101(1+x2)32dx+2√2∫101√1−x2(1+x2)32dx=−1−√2[x√1+x2]10+2√2∫101√1−x2(1+x2)32dx=2√2∫101√1−x2(1+x2)32dx−2
Realizar el cambio de variable y=1−x1+x,
I=∫10x2+1+2x√x(1+x2)32dx−2=∫101√x√1+x2dx+2∫10√x(1+x2)32dx−2
Realizar el cambio de variable y=√x en ambos integrales,
I=2∫101√1+x4dx+4∫10x2(1+x4)32dx−2
A=∫101√1+x4dx
Realizar el cambio de variable y=1x,
A=∫∞11√1+x4dx=∫∞01√1+x4dx−∫101√1+x4dx=∫∞01√1+x4dx−A
Por lo tanto,
A=12∫∞01√1+x4dx
De la misma manera se obtiene,
∫10x2(1+x4)32dx=12∫∞0x2(1+x4)32dx
Por lo tanto,
I=∫∞01√1+x4dx+2∫∞0x2(1+x4)32dx−2
Realizar el cambio de variable y=x4,
I=14∫∞0x−34(1+x)12dx+12∫∞0x−14(1+x)32dx−2=14B(14,14)+12B(34,34)−2=14×Γ2(14)Γ(12)+12×Γ2(34)Γ(32)−2=14×Γ2(14)Γ(12)+12×Γ2(34)12Γ(12)−2=14×Γ2(14)Γ(12)+Γ2(34)Γ(12)−2
Es bien sabido (Euler reflexión de la fórmula) que,
Γ(12)=√π
Por lo tanto,
I=Γ2(14)4√π+Γ2(34)√π−2
NB:
B es la función beta de Euler.