¿Qué técnicas podríamos utilizar para resolver esta integración?
$\displaystyle \int\tan^2\theta\frac{\sin^2(\sec\theta\tan\theta)}{\sec^2\theta}d\theta \tag1$ ?
¿Cómo convierto esto en una forma estándar solucionable?
¿Qué técnicas podríamos utilizar para resolver esta integración?
$\displaystyle \int\tan^2\theta\frac{\sin^2(\sec\theta\tan\theta)}{\sec^2\theta}d\theta \tag1$ ?
¿Cómo convierto esto en una forma estándar solucionable?
$\int\tan^2\theta\dfrac{\sin^2(\sec\theta\tan\theta)}{\sec^2\theta}d\theta$
$=\int\sin^2\theta~\sin^2(\sec\theta\tan\theta)~d\theta$
$=\int\dfrac{(1-\cos^2\theta)(1-\cos(2\sec\theta\tan\theta))}{2}d\theta$
$=\int\dfrac{(\cos^2\theta-1)}{2}\sum\limits_{n=1}^\infty\dfrac{(-1)^n4^n\sec^{2n}\theta\tan^{2n}\theta}{(2n)!}d\theta$
$=\int\sum\limits_{n=1}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n-1}\sec^{2n-2}\theta\tan^{2n}\theta}{(2n)!}d\theta-\int\sum\limits_{n=1}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n-1}\sec^{2n}\theta\tan^{2n}\theta}{(2n)!}d\theta$
$=-\int\tan^2\theta~d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}\sec^{2n+2}\theta\tan^{2n+4}\theta}{(2n+4)!}d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}\sec^{2n+2}\theta\tan^{2n+2}\theta}{(2n+2)!}d\theta$
$=\int(1-\sec^2\theta)~d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}\sec^{2n}\theta\tan^{2n+4}\theta}{(2n+4)!}d(\tan\theta)+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}\sec^{2n}\theta\tan^{2n+2}\theta}{(2n+2)!}d(\tan\theta)$
$=\int(1-\sec^2\theta)~d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}(1+\tan^2\theta)^n\tan^{2n+4}\theta}{(2n+4)!}d(\tan\theta)+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}(1+\tan^2\theta)^n\tan^{2n+2}\theta}{(2n+2)!}d(\tan\theta)$
$=\int(1-\sec^2\theta)~d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}C_k^n\tan^{2k}\theta\tan^{2n+4}\theta}{(2n+4)!}d(\tan\theta)+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}C_k^n\tan^{2k}\theta\tan^{2n+2}\theta}{(2n+2)!}d(\tan\theta)$
$=\int(1-\sec^2\theta)~d\theta+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}n!\tan^{2n+2k+4}\theta}{(2n+4)!k!(n-k)!}d(\tan\theta)+\int\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}n!\tan^{2n+2k+2}\theta}{(2n+2)!k!(n-k)!}d(\tan\theta)$
$=\theta-\tan\theta+\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+3}n!\tan^{2n+2k+5}\theta}{(2n+4)!k!(n-k)!(2n+2k+5)}+\sum\limits_{n=0}^\infty\sum\limits_{k=0}^n\dfrac{(-1)^n2^{2n+1}n!\tan^{2n+2k+3}\theta}{(2n+2)!k!(n-k)!(2n+2k+3)}+C$
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A ver Soy nuevo en esto Espero conseguir un formulario cerrado ¿Podría mencionar más especificaciones
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Gracias, voy a comprobarlo
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¿tiene límites la integral?
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No, no es una integral definitiva.
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@YourAdHere Mira el problema de nuevo... hay anidado ¡funciones! (Verás, hay $\sin^2(\sec\theta\tan\theta)$ .) Weierstraß no garantiza la solución de esos problemas.
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Mathematica da
(Cos[x]*Cos[Sec[x]*Tan[x]] + (-1)^(1/4)*Sqrt[E*Pi]* ((-I)*FresnelC[((1 + I)*Sec[x]*(1 + I*Sin[x]))/ Sqrt[2*Pi]] - I*FresnelC[((1 + I)*(Sec[x] - I*Tan[x]))/ Sqrt[2*Pi]] + FresnelS[ ((1 + I)*Sec[x]*(1 + I*Sin[x]))/Sqrt[2*Pi]] + FresnelS[((1 + I)*(Sec[x] - I*Tan[x]))/ Sqrt[2*Pi]]) - Cos[x]*Sin[x]* Sin[Sec[x]*Tan[x]])/2
...