Question Number 142100 by ZiYangLee last updated on 26/May/21
$$\:\:\:\:\:\:\int^{\:} \:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+{t}}\:}\:{dt}=? \\ $$
Answered by iloveisrael last updated on 26/May/21
$${I}=\int\:\frac{{dt}}{\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+{t}}}\:=\:\int\:\frac{\mathrm{1}−\sqrt{\mathrm{1}+{t}}}{−{t}}\:{dt} \\ $$$${I}=\int\:\frac{\sqrt{\mathrm{1}+{t}}}{{t}}\:{dt}\:−\mathrm{ln}\:{t}\:+{c} \\ $$$${let}\:\sqrt{\mathrm{1}+{t}}\:=\:{u}\Rightarrow{t}={u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1} \\ $$$${dt}\:=\:\mathrm{2}{u}\:{du} \\ $$$${I}=\int\:\frac{{u}}{{u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\left(\mathrm{2}{u}\:{du}\right)\:−\mathrm{ln}\:{t}\:+\:{c} \\ $$$${I}=\mathrm{2}\int\:\frac{{u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}+\mathrm{1}}{{u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\:{du}−\mathrm{ln}\:{t}\:+\:{c} \\ $$$${I}=\mathrm{2}{u}\:+\int\left(\frac{\mathrm{1}}{{u}−\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{{u}+\mathrm{1}}\right){du}−\mathrm{ln}\:{t}\:+\:{c} \\ $$$${I}=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{1}+{t}}\:+\:\mathrm{ln}\:\mid\frac{{u}−\mathrm{1}}{{u}+\mathrm{1}}\mid−\mathrm{ln}\:{t}\:+\:{C} \\ $$$${I}=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{1}+{t}}\:+\:\mathrm{ln}\:\mid\frac{\sqrt{\mathrm{1}+{t}}−\mathrm{1}}{{t}\left(\sqrt{\mathrm{1}+{t}}+\mathrm{1}\right)}\mid\:+\:{C} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 26/May/21
$$\mathrm{I}=\int\:\:\frac{\mathrm{dt}}{\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}}\:\mathrm{we}\:\mathrm{do}\:\mathrm{the}\:\mathrm{changement}\:\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}=\mathrm{x}\:\Rightarrow \\ $$$$\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}=\mathrm{x}−\mathrm{1}\:\Rightarrow\mathrm{1}+\mathrm{t}=\left(\mathrm{x}−\mathrm{1}\right)^{\mathrm{2}} \:\Rightarrow\mathrm{t}=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2x}+\mathrm{1}−\mathrm{1}\:=\mathrm{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{2x}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{I}\:=\int\:\:\frac{\mathrm{2x}−\mathrm{2}}{\mathrm{x}}\:\mathrm{dx}\:=\mathrm{2x}−\mathrm{2log}\mid\mathrm{x}\mid\:+\mathrm{C} \\ $$$$=\mathrm{2}\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}\right)−\mathrm{2log}\mid\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}\mid\:+\mathrm{C} \\ $$$$=\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}−\mathrm{2log}\left(\mathrm{1}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{t}}\right)\:+\mathrm{K} \\ $$