Question Number 173500 by Shrinava last updated on 12/Jul/22
$$\mathrm{Find}\:\mathrm{without}\:\mathrm{any}\:\mathrm{software}: \\ $$$$\Omega\:=\:\int\:\left(\mathrm{x}\:+\:\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\left(\mathrm{1}\:−\:\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mathrm{sin}\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}\:+\:\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\mathrm{dx} \\ $$
Answered by thfchristopher last updated on 12/Jul/22
$$\mathrm{Let}\:{u}={x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}} \\ $$$${du}=\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{5}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right){dx} \\ $$$$\therefore\:\Omega=\int{u}\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){du} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){d}\left({u}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left[{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\int{u}^{\mathrm{2}} {d}\left\{\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)\right\}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int{u}\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){du} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\int\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){d}\left({u}^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\left[{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\int{u}^{\mathrm{2}} {d}\left\{\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)\right\}\right] \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}{u}^{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\int{u}\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){du} \\ $$$$\Rightarrow\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{4}}\int{u}\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){du}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}{u}^{\mathrm{2}} \left[\mathrm{2sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)\right]+{C} \\ $$$$\int{u}\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right){du}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}}{u}^{\mathrm{2}} \left[\mathrm{2sin}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)−\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\:{u}\right)\right]+{C} \\ $$$$\Rightarrow\int\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{5}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mathrm{sin}\:\left[\mathrm{ln}\:\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\right]{dx} \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}}\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \left[\mathrm{2sin}\:\left\{\mathrm{ln}\:\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\right\}−\mathrm{cos}\:\left\{\mathrm{ln}\:\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\right\}\right]+{C} \\ $$
Commented by Tawa11 last updated on 13/Jul/22
$$\mathrm{Great}\:\mathrm{sir}. \\ $$
Answered by a.lgnaoui last updated on 13/Jul/22
$$\mathrm{1}−\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }=\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)'\:\:{and}\:\:\:\frac{\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)'}{{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}}=\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)' \\ $$$$\rfloor\Omega=\int\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} ×\mathrm{ln}\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)'\mathrm{sin}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\mathrm{dx} \\ $$$$=\int\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} ×\left[−\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right]'{dx}\right. \\ $$$$={let}\:\:\:\:\mathrm{U}=\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \:\:\:\:{and}\:\:\mathrm{V}=−\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right) \\ $$$$\Omega=\int\mathrm{U}×\mathrm{V}'\:\:=\mathrm{UV}−\int\mathrm{U}'\mathrm{V} \\ $$$$\left[−\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} ×\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\:\right]+\int\left[\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \right]'\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\mathrm{dx} \\ $$$$\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)^{\mathrm{2}} '=\mathrm{2}\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{5}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$${posons}\:\:\int\mathrm{U}'\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)=\mathrm{2}\int\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\left(\mathrm{1}−\frac{\mathrm{5}}{{x}^{\mathrm{2}} }\right)\mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\mathrm{dx} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{2}\int\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \left[\mathrm{sin}\left(\:\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\right]^{'} \mathrm{dx} \\ $$$$=−\mathrm{2I}\:\:\:\:{or}\:\:\mathrm{I}=\left[−\mathrm{cos}\left(\mathrm{ln}\:\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)\right)\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)^{\mathrm{2}} \right]−\mathrm{2I} \\ $$$$\mathrm{3I}=−\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{I}=\:−\frac{\left[\left({x}+\frac{\mathrm{5}}{{x}}\right)^{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\:\left(\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}+\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{x}}\right)\right)\right]}{\mathrm{3}} \\ $$
Commented by Tawa11 last updated on 13/Jul/22
$$\mathrm{Great}\:\mathrm{sir} \\ $$