Pregunta: ¿Cómo se evalúan $\displaystyle \int \frac{1}{\sin x\cos x} dx $
Sé que la respuesta correcta puede ser obtenido haciendo:
$\displaystyle\frac{1}{\sin x\cos x} = \frac{\sin^2(x)}{\sin x\cos x}+\frac{\cos^2(x)}{\sin x\cos x} = \tan(x) + \cot(x)$ e integrar.
Sin embargo, haciendo la siguiente obtiene una completamente diferente respuesta:
\begin{eqnarray*}
\int \frac{1}{\sin x\cos x} dx
&=&\int \frac{\sin x}{\sin^2(x)\cos x} dx\\
&=&\int \frac{\sin x}{(1-\cos^2(x))\cos x} dx.
\end{eqnarray*}
deje $u=\cos x, du=-\sin x dx$; a continuación,
\begin{eqnarray*}
\int \frac{1}{\sin x\cos x} dx
&=&\int \frac{-1}{(1-u^2)u} du\\
&=&\int \frac{-1}{(1+u)(1-u)u}du\\
&=&\int \left(\frac{-1}{u} - \frac{1}{2(1-u)} + \frac{1}{2(1+u)}\right) du\\
&=&-\ln|\cos x|+\frac{1}{2}\ln|1-\cos x|+\frac{1}{2}\ln|1+\cos x|+C
\end{eqnarray*}
He probado ambos resultados en Mathematica, y el primer método obtiene la respuesta correcta, pero el segundo método no. ¿Hay alguna razón por la que este segundo método no funciona?
