Question Number 142276 by mohammad17 last updated on 29/May/21
$$\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{2}} \sqrt{\mathrm{1}+{e}^{\mathrm{2}{x}} }{dx} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 29/May/21
$$\mathrm{I}\int_{\mathrm{1}} ^{\mathrm{2}} \sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} }\:\mathrm{dx}\:\mathrm{changement}\:\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \:=\mathrm{t}\:\mathrm{give}\:\mathrm{2x}=\mathrm{logt}\:\Rightarrow\mathrm{x}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{logt}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{I}=\int_{\mathrm{e}^{\mathrm{2}} } ^{\mathrm{e}^{\mathrm{4}} } \sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}\frac{\mathrm{dt}}{\mathrm{2t}}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\mathrm{e}^{\mathrm{2}} } ^{\mathrm{e}^{\mathrm{4}} } \:\:\frac{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}}{\mathrm{t}}\mathrm{dt}\:=_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}=\mathrm{y}} \:\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \:\:\:\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\left(\mathrm{2y}\right)\mathrm{dy} \\ $$$$=\int_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \:\:\:\:\frac{\mathrm{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}+\mathrm{1}}{\mathrm{y}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\mathrm{dy}\:=\int_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \:\:\mathrm{dy}\:+\int_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \:\:\:\frac{\mathrm{dy}}{\left(\mathrm{y}−\mathrm{1}\right)\left(\mathrm{y}+\mathrm{1}\right)} \\ $$$$=\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }−\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \:\:\:\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}+\mathrm{1}}\right)\mathrm{dy} \\ $$$$=\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }−\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left[\mathrm{log}\mid\frac{\mathrm{y}−\mathrm{1}}{\mathrm{y}+\mathrm{1}}\mid\right]_{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }} ^{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }} \\ $$$$=\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }−\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left\{\mathrm{log}\mid\frac{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} }−\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{4}} +\mathrm{1}}}\mid−\mathrm{log}\mid\frac{\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}}{\:\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{e}^{\mathrm{2}} }+\mathrm{1}}\mid\right\} \\ $$