Question Number 39833 by math khazana by abdo last updated on 12/Jul/18
$${find}\:\:\int\:\:\:\:\frac{{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right)}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}\:{dx} \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right)\:{calculate}\:\int_{\mathrm{2}} ^{\mathrm{5}} \:\:\:\frac{{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right.}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{dx} \\ $$
Commented by abdo mathsup 649 cc last updated on 12/Jul/18
$${let}\:{I}\:=\:\int\:\:\frac{{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right)}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{dx}\:\:{let}\:{integrate}\:{by}\:{parts} \\ $$$${u}^{'} \:=\frac{\mathrm{1}}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}\:\:{and}\:\:{v}\left({x}\right)=\:{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right) \\ $$$${I}\:={ln}^{\mathrm{2}} \left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)\:−\int\:\:\frac{{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right)}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}}{dx} \\ $$$$={ln}^{\mathrm{2}} \left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)−{I}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{2}{I}\:={ln}^{\mathrm{2}} \left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)\:\Rightarrow\:{I}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}^{\mathrm{2}} \left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} \:−\mathrm{1}}\right) \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right)\:\int_{\mathrm{2}} ^{\mathrm{5}} \:\:\:\frac{{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{dx}=\left[\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{ln}^{\mathrm{2}} \left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)\right]_{\mathrm{2}} ^{\mathrm{5}} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left\{{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{5}\:+\sqrt{\mathrm{24}}\right)−{ln}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{2}+\sqrt{\mathrm{3}}\right)\right\} \\ $$$$ \\ $$
Answered by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 12/Jul/18
$${t}={x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\: \\ $$$$\frac{{dt}}{{dx}}=\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}{x}}{\mathrm{2}\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}=\frac{{x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}} \\ $$$$\int{lnt}\:{dt} \\ $$$${tlnt}−{t}+{c} \\ $$$$\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)\:{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\:\right)−\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\:\right)+{c} \\ $$
Answered by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 12/Jul/18
$${t}={x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\: \\ $$$$\frac{{dt}}{{dx}}=\mathrm{1}+\frac{\mathrm{2}{x}}{\mathrm{2}\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}=\frac{{x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}}{\:\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}} \\ $$$$\int{lnt}\:{dt} \\ $$$${tlnt}−{t}+{c} \\ $$$$\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\right)\:{ln}\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\:\right)−\left({x}+\sqrt{{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}\:\right)+{c} \\ $$