Cómo evaluar [matemáticas] \ int \ frac {\ sec x} {1+ \ csc x} dx [/ matemáticas]

Al cambiar [math] \ sec [/ math] y [math] \ csc [/ math] a [math] \ cos [/ math] y [math] \ sin [/ math] respectivamente, quedará bastante claro que [math ] \ displaystyle \ int \ frac {\ sec x} {1+ \ csc x} \ mathrm {d} x [/ math] es igual a [math] \ displaystyle \ int \ frac {\ tan x} {1+ \ sin x } \ mathrm {d} x [/ math].

Sabemos que [math] \ displaystyle \ tan A = \ frac {2 \ tan (A / 2)} {1- \ tan ^ 2 (A / 2)} [/ math] y [math] \ displaystyle \ sin A = \ frac {2 \ tan (A / 2)} {1+ \ tan ^ 2 (A / 2)} [/ math] y al enchufar eso tenemos

[matemáticas] \ displaystyle 2 \ int \ frac {\ tan (x / 2) \ sec ^ 2 (x / 2)} {\ {\ tan (x / 2) +1 \} ^ {2} \ {1- \ tan ^ {2} (x / 2) \}} \ mathrm {d} x [/ math]

Ahora tome [math] u = \ tan (x / 2) [/ math] y obtendrá

[matemáticas] \ displaystyle 4 \ int \ frac {u} {(u + 1) ^ 2 (1-u ^ 2)} \ mathrm {d} u [/ math]

Ahora resuelva la fracción parcial e intégrela para obtener la respuesta. Lo dejo aquí.