\documentclass{article}
\usepackage{axiom}
\begin{document}
\title{\$SPAD/input schaum19.input}
\author{Timothy Daly}
\maketitle
\eject
\tableofcontents
\eject
\section{\cite{1}:14.399~~~~~$\displaystyle
\int{\sin{ax}\cos{ax}}~dx$}
$$\int{\sin{ax}\cos{ax}}=
\frac{\sin^2{ax}}{2a}
$$
<<*>>=
)spool schaum19.output
)set message test on
)set message auto off
)clear all

--S 1
aa:=integrate(sin(a*x)*cos(a*x),x)
--R 
--R
--R                  2
--R          cos(a x)
--R   (1)  - ---------
--R              2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 2
bb:=sin(a*x)^2/(2*a)
--R
--R                2
--R        sin(a x)
--R   (2)  ---------
--R            2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 3
cc:=aa-bb
--R
--R                  2           2
--R        - sin(a x)  - cos(a x)
--R   (3)  -----------------------
--R                   2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 4
cossqrrule:=rule(cos(a)^2 == 1-sin(a)^2)
--R
--R              2            2
--R   (4)  cos(a)  == - sin(a)  + 1
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 5      14:399 Schaums and Axiom differ by a constant
dd:=cossqrrule cc
--R
--R           1
--R   (5)  - --
--R          2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.400~~~~~$\displaystyle
\int{\sin{px}\cos{qx}}~dx$}
$$\int{\sin{px}\cos{qx}}=
-\frac{cos(p-q)x}{2(p-q)}-\frac{cos(p+q)x}{2(p+q)}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 6
aa:=integrate(sin(p*x)*cos(q*x),x)
--R 
--R
--R        q sin(p x)sin(q x) + p cos(p x)cos(q x)
--R   (1)  ---------------------------------------
--R                         2    2
--R                        q  - p
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 7
bb:=-cos((p-q)*x)/(2*(p-q))-cos((p+q)*x)/(2*(p+q))
--R
--R        (- q + p)cos((q + p)x) + (q + p)cos((q - p)x)
--R   (2)  ---------------------------------------------
--R                            2     2
--R                          2q  - 2p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 8
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R       2q sin(p x)sin(q x) + (q - p)cos((q + p)x) + 2p cos(p x)cos(q x)
--R     + 
--R       (- q - p)cos((q - p)x)
--R  /
--R       2     2
--R     2q  - 2p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 9      14:400 Schaums and Axiom agree
complexNormalize cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.401~~~~~$\displaystyle
\int{\sin^n{ax}\cos{ax}}~dx$ provided $n \ne -1$}
$$\int{\sin^n{ax}\cos{ax}}=
\frac{\sin^{n+1}{ax}}{(n+1)a}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 10
aa:=integrate(sin(a*x)^n*cos(a*x),x)
--R 
--R
--R                  n log(sin(a x))
--R        sin(a x)%e
--R   (1)  -------------------------
--R                 a n + a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 11
bb:=sin(a*x)^(n+1)/((n+1)*a)
--R
--R                n + 1
--R        sin(a x)
--R   (2)  -------------
--R           a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 12
cc:=aa-bb
--R
--R                  n log(sin(a x))           n + 1
--R        sin(a x)%e                - sin(a x)
--R   (3)  -----------------------------------------
--R                         a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 13
explog:=rule(%e^(n*log(x)) == x^n)
--R
--R          n log(x)     n
--R   (4)  %e         == x
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 14
dd:=explog cc
--R
--R                  n + 1                   n
--R        - sin(a x)      + sin(a x)sin(a x)
--R   (5)  -----------------------------------
--R                      a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 15     14:401 Schaums and Axiom agree
ee:=complexNormalize dd
--R
--R   (6)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.402~~~~~$\displaystyle
\int{\cos^n{ax}*sin{ax}}~dx$ provided $n \ne -1$}
$$\int{\cos^n{ax}*sin{ax}}=
-\frac{\cos^{n+1}{ax}}{(n+1)a}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 16
aa:=integrate(cos(a*x)^n*sin(a*x),x)
--R 
--R
--R                    n log(cos(a x))
--R          cos(a x)%e
--R   (1)  - -------------------------
--R                   a n + a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E

--S 17
bb:=-cos(a*x)^(n+1)/((n+1)*a)
--R
--R                  n + 1
--R          cos(a x)
--R   (2)  - -------------
--R             a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E 

--S 18
cc:=aa-bb
--R
--R                    n log(cos(a x))           n + 1
--R        - cos(a x)%e                + cos(a x)
--R   (3)  -------------------------------------------
--R                          a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 19
explog:=rule(%e^(n*log(x)) == x^n)
--R
--R          n log(x)     n
--R   (4)  %e         == x
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 20
dd:=explog cc
--R
--R                n + 1                   n
--R        cos(a x)      - cos(a x)cos(a x)
--R   (5)  ---------------------------------
--R                     a n + a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 21     14:402 Schaums and Axiom agree
ee:=complexNormalize dd
--R
--R   (6)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.403~~~~~$\displaystyle
\int{\sin^2{ax}\cos^2{ax}}$}
$$\int{\sin^2{ax}\cos^2{ax}}=
\frac{x}{8}-\frac{\sin{4ax}}{32a}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 22
aa:=integrate(sin(a*x)^2*cos(a*x)^2,x)
--R 
--R
--R                    3
--R        (- 2cos(a x)  + cos(a x))sin(a x) + a x
--R   (1)  ---------------------------------------
--R                           8a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 23
bb:=x/8-sin(4*a*x)/(32*a)
--R
--R        - sin(4a x) + 4a x
--R   (2)  ------------------
--R                32a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 24
cc:=aa-bb
--R
--R                                3
--R        sin(4a x) + (- 8cos(a x)  + 4cos(a x))sin(a x)
--R   (3)  ----------------------------------------------
--R                              32a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 25     14:403 Schaums and Axiom agree
dd:=complexNormalize cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.404~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin{ax}\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin{ax}\cos{ax}}}=
\frac{1}{a}\ln~\tan{ax}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 26
aa:=integrate(1/(sin(a*x)*cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R              sin(a x)              2cos(a x)
--R        log(------------) - log(- ------------)
--R            cos(a x) + 1          cos(a x) + 1
--R   (1)  ---------------------------------------
--R                           a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 27
bb:=1/a*log(tan(a*x))
--R
--R        log(tan(a x))
--R   (2)  -------------
--R              a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 28
cc:=aa-bb
--R
--R                                sin(a x)              2cos(a x)
--R        - log(tan(a x)) + log(------------) - log(- ------------)
--R                              cos(a x) + 1          cos(a x) + 1
--R   (3)  ---------------------------------------------------------
--R                                    a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 29
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 30
dd:=tanrule cc
--R
--R              sin(a x)          sin(a x)              2cos(a x)
--R        - log(--------) + log(------------) - log(- ------------)
--R              cos(a x)        cos(a x) + 1          cos(a x) + 1
--R   (5)  ---------------------------------------------------------
--R                                    a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 31     14:404 Schaums and Axiom differ by a constant
ee:=expandLog dd
--R
--R          log(- 2)
--R   (6)  - --------
--R              a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.405~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin^2{ax}\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin^2{ax}\cos{ax}}}=
\frac{1}{a}\ln~\tan\left(\frac{\pi}{4}+\frac{ax}{2}\right)-\frac{1}{a\sin{ax}}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 32
aa:=integrate(1/(sin(a*x)^2*cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R                   sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       sin(a x)log(-----------------------)
--R                         cos(a x) + 1
--R     + 
--R                     sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       - sin(a x)log(-----------------------) - 1
--R                           cos(a x) + 1
--R  /
--R     a sin(a x)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 33
bb:=1/a*log(tan(%pi/4+(a*x)/2))-1/(a*sin(a*x))
--R
--R                        2a x + %pi
--R        sin(a x)log(tan(----------)) - 1
--R                             4
--R   (2)  --------------------------------
--R                   a sin(a x)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 34
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                 2a x + %pi         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       - log(tan(----------)) + log(-----------------------)
--R                      4                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R             sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       - log(-----------------------)
--R                   cos(a x) + 1
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 35
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 36
dd:=tanrule cc
--R
--R   (5)
--R           sin(a x) + cos(a x) + 1        sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       log(-----------------------) - log(-----------------------)
--R                 cos(a x) + 1                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R                 2a x + %pi
--R             sin(----------)
--R                      4
--R       - log(---------------)
--R                 2a x + %pi
--R             cos(----------)
--R                      4
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 37
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R       log(sin(a x) + cos(a x) + 1) - log(sin(a x) - cos(a x) - 1)
--R     + 
--R                 2a x + %pi             2a x + %pi
--R       - log(sin(----------)) + log(cos(----------))
--R                      4                      4
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 38     14:405 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize %
--R
--R        log(- 1)
--R   (7)  --------
--R            a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.406~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin{ax}\cos^2{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin{ax}\cos^2{ax}}}=
\frac{1}{a}\ln~\tan\frac{ax}{2}+\frac{1}{a\cos{ax}}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 39
aa:=integrate(1/(sin(a*x)*cos(a*x)^2),x)
--R 
--R
--R                      sin(a x)
--R        cos(a x)log(------------) + cos(a x) + 1
--R                    cos(a x) + 1
--R   (1)  ----------------------------------------
--R                       a cos(a x)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 40
bb:=1/a*log(tan((a*x)/2))+1/(a*cos(a*x))
--R
--R                        a x
--R        cos(a x)log(tan(---)) + 1
--R                         2
--R   (2)  -------------------------
--R                a cos(a x)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 41
cc:=aa-bb
--R
--R                  a x           sin(a x)
--R        - log(tan(---)) + log(------------) + 1
--R                   2          cos(a x) + 1
--R   (3)  ---------------------------------------
--R                           a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 42
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 43
dd:=tanrule cc
--R
--R                                    a x
--R                                sin(---)
--R              sin(a x)               2
--R        log(------------) - log(--------) + 1
--R            cos(a x) + 1            a x
--R                                cos(---)
--R                                     2
--R   (5)  -------------------------------------
--R                          a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 44
ee:=expandLog dd
--R
--R                                a x                                 a x
--R        log(sin(a x)) - log(sin(---)) - log(cos(a x) + 1) + log(cos(---)) + 1
--R                                 2                                   2
--R   (6)  ---------------------------------------------------------------------
--R                                          a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 45     14:406 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize ee
--R
--R        1
--R   (7)  -
--R        a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.407~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin^2{ax}\cos^2{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin^2{ax}\cos^2{ax}}}=
-\frac{2\cot{2ax}}{a}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 46
aa:=integrate(1/(sin(a*x)^2*cos(a*x)^2),x)
--R 
--R
--R                    2
--R         - 2cos(a x)  + 1
--R   (1)  ------------------
--R        a cos(a x)sin(a x)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E

--S 47
bb:=-(2*cot(2*a*x))/a
--R
--R          2cot(2a x)
--R   (2)  - ----------
--R               a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 48
cc:=aa-bb
--R
--R                                              2
--R        2cos(a x)cot(2a x)sin(a x) - 2cos(a x)  + 1
--R   (3)  -------------------------------------------
--R                     a cos(a x)sin(a x)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 49
cotrule:=rule(cot(a) == cos(a)/sin(a))
--R
--R                  cos(a)
--R   (4)  cot(a) == ------
--R                  sin(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 50
dd:=cotrule cc
--R
--R                    2
--R        (- 2cos(a x)  + 1)sin(2a x) + 2cos(a x)cos(2a x)sin(a x)
--R   (5)  --------------------------------------------------------
--R                       a cos(a x)sin(a x)sin(2a x)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 51     14:407 Schaums and Axiom agree
ee:=complexNormalize dd
--R
--R   (6)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.408~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\sin^2{ax}}{\cos{ax}}}~dx$}
$$\int{\frac{\sin^2{ax}}{\cos{ax}}}=
-\frac{\sin{ax}}{a}+\frac{1}{a}\ln~\tan\left(\frac{ax}{2}+\frac{\pi}{4}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 52
aa:=integrate(sin(a*x)^2/cos(a*x),x)
--R 
--R
--R            sin(a x) + cos(a x) + 1        sin(a x) - cos(a x) - 1
--R        log(-----------------------) - log(-----------------------) - sin(a x)
--R                  cos(a x) + 1                   cos(a x) + 1
--R   (1)  ----------------------------------------------------------------------
--R                                           a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 53
bb:=-sin(a*x)/a+1/a*log(tan((a*x)/2+%pi/4))
--R
--R                2a x + %pi
--R        log(tan(----------)) - sin(a x)
--R                     4
--R   (2)  -------------------------------
--R                       a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 54
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                 2a x + %pi         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       - log(tan(----------)) + log(-----------------------)
--R                      4                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R             sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       - log(-----------------------)
--R                   cos(a x) + 1
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 55
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 56
dd:=tanrule cc
--R
--R   (5)
--R           sin(a x) + cos(a x) + 1        sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       log(-----------------------) - log(-----------------------)
--R                 cos(a x) + 1                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R                 2a x + %pi
--R             sin(----------)
--R                      4
--R       - log(---------------)
--R                 2a x + %pi
--R             cos(----------)
--R                      4
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 57
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R       log(sin(a x) + cos(a x) + 1) - log(sin(a x) - cos(a x) - 1)
--R     + 
--R                 2a x + %pi             2a x + %pi
--R       - log(sin(----------)) + log(cos(----------))
--R                      4                      4
--R  /
--R     a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 58     14:408 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize ee
--R
--R        log(- 1)
--R   (7)  --------
--R            a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.409~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\cos^2{ax}}{\sin{ax}}}~dx$}
$$\int{\frac{\cos^2{ax}}{\sin{ax}}}=
\frac{\cos{ax}}{a}+\frac{1}{a}\ln~\tan{\frac{ax}{2}}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 59
aa:=integrate(cos(a*x)^2/sin(a*x),x)
--R 
--R
--R              sin(a x)
--R        log(------------) + cos(a x)
--R            cos(a x) + 1
--R   (1)  ----------------------------
--R                      a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 60
bb:=cos(a*x)/a+1/a*log(tan((a*x)/2))
--R
--R                a x
--R        log(tan(---)) + cos(a x)
--R                 2
--R   (2)  ------------------------
--R                    a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 61
cc:=aa-bb
--R
--R                  a x           sin(a x)
--R        - log(tan(---)) + log(------------)
--R                   2          cos(a x) + 1
--R   (3)  -----------------------------------
--R                         a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 62
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 63
dd:=tanrule cc
--R
--R                                    a x
--R                                sin(---)
--R              sin(a x)               2
--R        log(------------) - log(--------)
--R            cos(a x) + 1            a x
--R                                cos(---)
--R                                     2
--R   (5)  ---------------------------------
--R                        a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 64
ee:=expandLog dd
--R
--R                                a x                                 a x
--R        log(sin(a x)) - log(sin(---)) - log(cos(a x) + 1) + log(cos(---))
--R                                 2                                   2
--R   (6)  -----------------------------------------------------------------
--R                                        a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 65     14:409 Schaums and Axiom agree
ff:=complexNormalize ee
--R
--R   (7)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.410~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\cos{ax}(1\pm\sin{ax})}}$}
$$\int{\frac{1}{\cos{ax}(1\pm\sin{ax})}}=
\mp\frac{1}{2a(1\pm\sin{ax})}
+\frac{1}{2a}\ln~\tan\left(\frac{ax}{2}+\frac{\pi}{4}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 66
aa:=integrate(1/(cos(a*x)*(1+sin(a*x))),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R                         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       (sin(a x) + 1)log(-----------------------)
--R                               cos(a x) + 1
--R     + 
--R                           sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       (- sin(a x) - 1)log(-----------------------) + sin(a x)
--R                                 cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a sin(a x) + 2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 67
bb:=-1/(2*a*(1+sin(a*x)))+1/(2*a)*log(tan((a*x)/2+%pi/4))
--R
--R                              2a x + %pi
--R        (sin(a x) + 1)log(tan(----------)) - 1
--R                                   4
--R   (2)  --------------------------------------
--R                   2a sin(a x) + 2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 68
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                 2a x + %pi         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       - log(tan(----------)) + log(-----------------------)
--R                      4                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R             sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       - log(-----------------------) + 1
--R                   cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 69
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 70
dd:=tanrule cc
--R
--R   (5)
--R           sin(a x) + cos(a x) + 1        sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       log(-----------------------) - log(-----------------------)
--R                 cos(a x) + 1                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R                 2a x + %pi
--R             sin(----------)
--R                      4
--R       - log(---------------) + 1
--R                 2a x + %pi
--R             cos(----------)
--R                      4
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 71
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R       log(sin(a x) + cos(a x) + 1) - log(sin(a x) - cos(a x) - 1)
--R     + 
--R                 2a x + %pi             2a x + %pi
--R       - log(sin(----------)) + log(cos(----------)) + 1
--R                      4                      4
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 72
ff:=complexNormalize ee
--R
--R        log(- 1) + 1
--R   (7)  ------------
--R             2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all 

--S 73
aa:=integrate(1/(cos(a*x)*(1-sin(a*x))),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R                         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       (sin(a x) - 1)log(-----------------------)
--R                               cos(a x) + 1
--R     + 
--R                           sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       (- sin(a x) + 1)log(-----------------------) - sin(a x)
--R                                 cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a sin(a x) - 2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 74
bb:=1/(2*a*(1-sin(a*x)))+1/(2*a)*log(tan((a*x)/2+%pi/4))
--R
--R                              2a x + %pi
--R        (sin(a x) - 1)log(tan(----------)) - 1
--R                                   4
--R   (2)  --------------------------------------
--R                   2a sin(a x) - 2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 75
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                 2a x + %pi         sin(a x) + cos(a x) + 1
--R       - log(tan(----------)) + log(-----------------------)
--R                      4                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R             sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       - log(-----------------------) - 1
--R                   cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 76
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 77
dd:=tanrule cc
--R
--R   (5)
--R           sin(a x) + cos(a x) + 1        sin(a x) - cos(a x) - 1
--R       log(-----------------------) - log(-----------------------)
--R                 cos(a x) + 1                   cos(a x) + 1
--R     + 
--R                 2a x + %pi
--R             sin(----------)
--R                      4
--R       - log(---------------) - 1
--R                 2a x + %pi
--R             cos(----------)
--R                      4
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 78
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R       log(sin(a x) + cos(a x) + 1) - log(sin(a x) - cos(a x) - 1)
--R     + 
--R                 2a x + %pi             2a x + %pi
--R       - log(sin(----------)) + log(cos(----------)) - 1
--R                      4                      4
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 79     14:410 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize ee
--R
--R        log(- 1) - 1
--R   (7)  ------------
--R             2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

@

\section{\cite{1}:14.411~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin{ax}(1\pm\cos{ax})}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin{ax}(1\pm\cos{ax})}}=
\pm\frac{1}{2a(1\pm\cos{ax})}+\frac{1}{2a}\ln~\tan\frac{ax}{2}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 80
aa:=integrate(1/(sin(a*x)*(1+cos(a*x))),x)
--R 
--R
--R                             sin(a x)
--R        (2cos(a x) + 2)log(------------) - cos(a x) + 1
--R                           cos(a x) + 1
--R   (1)  -----------------------------------------------
--R                        4a cos(a x) + 4a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 81
bb:=1/(2*a*(1+cos(a*x)))+1/(2*a)*log(tan((a*x)/2))
--R
--R                              a x
--R        (cos(a x) + 1)log(tan(---)) + 1
--R                               2
--R   (2)  -------------------------------
--R                2a cos(a x) + 2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 82
cc:=aa-bb
--R
--R                   a x            sin(a x)
--R        - 2log(tan(---)) + 2log(------------) - 1
--R                    2           cos(a x) + 1
--R   (3)  -----------------------------------------
--R                            4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 83
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 84
dd:=tanrule cc
--R
--R                                      a x
--R                                  sin(---)
--R               sin(a x)                2
--R        2log(------------) - 2log(--------) - 1
--R             cos(a x) + 1             a x
--R                                  cos(---)
--R                                       2
--R   (5)  ---------------------------------------
--R                           4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 85
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R                             a x                                   a x
--R   2log(sin(a x)) - 2log(sin(---)) - 2log(cos(a x) + 1) + 2log(cos(---)) - 1
--R                              2                                     2
--R   -------------------------------------------------------------------------
--R                                       4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 86
ff:=complexNormalize ee
--R
--R           1
--R   (7)  - --
--R          4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all

--S 87
aa:=integrate(1/(sin(a*x)*(1-cos(a*x))),x)
--R 
--R
--R                             sin(a x)
--R        (2cos(a x) - 2)log(------------) + cos(a x) + 1
--R                           cos(a x) + 1
--R   (1)  -----------------------------------------------
--R                        4a cos(a x) - 4a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 88
bb:=-1/(2*a*(1-cos(a*x)))+1/(2*a)*log(tan((a*x)/2))
--R
--R                              a x
--R        (cos(a x) - 1)log(tan(---)) + 1
--R                               2
--R   (2)  -------------------------------
--R                2a cos(a x) - 2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 89
cc:=aa-bb
--R
--R                   a x            sin(a x)
--R        - 2log(tan(---)) + 2log(------------) + 1
--R                    2           cos(a x) + 1
--R   (3)  -----------------------------------------
--R                            4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 90
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 91
dd:=tanrule cc
--R
--R                                      a x
--R                                  sin(---)
--R               sin(a x)                2
--R        2log(------------) - 2log(--------) + 1
--R             cos(a x) + 1             a x
--R                                  cos(---)
--R                                       2
--R   (5)  ---------------------------------------
--R                           4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 92
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R                             a x                                   a x
--R   2log(sin(a x)) - 2log(sin(---)) - 2log(cos(a x) + 1) + 2log(cos(---)) + 1
--R                              2                                     2
--R   -------------------------------------------------------------------------
--R                                       4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 93     14:411 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize ee
--R
--R         1
--R   (7)  --
--R        4a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.412~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin{ax}\pm\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin{ax}\pm\cos{ax}}}=
\frac{1}{a\sqrt{2}}\ln~\tan\left(\frac{ax}{2}\pm\frac{\pi}{8}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 94
aa:=integrate(1/(sin(a*x)+cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R                    +-+                  +-+                 +-+
--R         +-+    (- \|2  + 1)sin(a x) + (\|2  - 1)cos(a x) + \|2  - 2
--R        \|2 log(----------------------------------------------------)
--R                                 sin(a x) + cos(a x)
--R   (1)  -------------------------------------------------------------
--R                                      2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 95
bb:=1/(a*sqrt(2))*log(tan((a*x)/2+%pi/8))
--R
--R         +-+        4a x + %pi
--R        \|2 log(tan(----------))
--R                         8
--R   (2)  ------------------------
--R                   2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 96
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R          +-+        4a x + %pi
--R       - \|2 log(tan(----------))
--R                          8
--R     + 
--R                   +-+                  +-+                 +-+
--R        +-+    (- \|2  + 1)sin(a x) + (\|2  - 1)cos(a x) + \|2  - 2
--R       \|2 log(----------------------------------------------------)
--R                                sin(a x) + cos(a x)
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 97
complexNormalize cc
--R
--R                 +-+
--R         +-+    \|2  - 2
--R        \|2 log(--------)
--R                   +-+
--R                  \|2
--R   (4)  -----------------
--R                2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all

--S 98
aa:=integrate(1/(sin(a*x)-cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R                    +-+                    +-+                 +-+
--R         +-+    (- \|2  + 1)sin(a x) + (- \|2  + 1)cos(a x) - \|2  + 2
--R        \|2 log(------------------------------------------------------)
--R                                  sin(a x) - cos(a x)
--R   (1)  ---------------------------------------------------------------
--R                                       2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 99
bb:=1/(a*sqrt(2))*log(tan((a*x)/2-%pi/8))
--R
--R         +-+        4a x - %pi
--R        \|2 log(tan(----------))
--R                         8
--R   (2)  ------------------------
--R                   2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 100
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R          +-+        4a x - %pi
--R       - \|2 log(tan(----------))
--R                          8
--R     + 
--R                   +-+                    +-+                 +-+
--R        +-+    (- \|2  + 1)sin(a x) + (- \|2  + 1)cos(a x) - \|2  + 2
--R       \|2 log(------------------------------------------------------)
--R                                 sin(a x) - cos(a x)
--R  /
--R     2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 101    14:412 Schaums and Axiom differ by a constant
complexNormalize cc
--R
--R         +-+     +-+
--R        \|2 log(\|2  - 1)
--R   (4)  -----------------
--R                2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.413~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\sin{ax}~dx}{\sin{ax}\pm\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{\sin{ax}}{\sin{ax}\pm\cos{ax}}}=
\frac{x}{2}\mp\frac{1}{2a}\ln(\sin{ax}\pm\cos{ax})
$$
<<*>>=
)clear all

--S 102
aa:=integrate(sin(a*x)/(sin(a*x)+cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R                  2             - 2sin(a x) - 2cos(a x)
--R        log(------------) - log(-----------------------) + a x
--R            cos(a x) + 1              cos(a x) + 1
--R   (1)  ------------------------------------------------------
--R                                  2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 103
bb:=x/2-1/(2*a)*log(sin(a*x)+cos(a*x))
--R
--R        - log(sin(a x) + cos(a x)) + a x
--R   (2)  --------------------------------
--R                       2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 104
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                                        2             - 2sin(a x) - 2cos(a x)
--R   log(sin(a x) + cos(a x)) + log(------------) - log(-----------------------)
--R                                  cos(a x) + 1              cos(a x) + 1
--R   ---------------------------------------------------------------------------
--R                                        2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 105
dd:=expandLog cc
--R
--R        log(sin(a x) + cos(a x)) - log(- sin(a x) - cos(a x))
--R   (4)  -----------------------------------------------------
--R                                  2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 106
ee:=complexNormalize dd
--R
--R        log(- 1)
--R   (5)  --------
--R           2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all 

--S 107
aa:=integrate(sin(a*x)/(sin(a*x)-cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R            2sin(a x) - 2cos(a x)              2
--R        log(---------------------) - log(------------) + a x
--R                 cos(a x) + 1            cos(a x) + 1
--R   (1)  ----------------------------------------------------
--R                                 2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 108
bb:=x/2+1/(2*a)*log(sin(a*x)-cos(a*x))
--R
--R        log(sin(a x) - cos(a x)) + a x
--R   (2)  ------------------------------
--R                      2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 109
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                                    2sin(a x) - 2cos(a x)              2
--R   - log(sin(a x) - cos(a x)) + log(---------------------) - log(------------)
--R                                         cos(a x) + 1            cos(a x) + 1
--R   ---------------------------------------------------------------------------
--R                                        2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 110    14:413 Schaums and Axiom agree
dd:=expandLog cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.414~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{cos{ax}~dx}{\sin{ax}\pm{\cos{ax}}}}$}
$$\int{\frac{cos{ax}}{\sin{ax}\pm{\cos{ax}}}}=
\pm\frac{x}{2}+\frac{1}{2a}\ln(sin{ax}\pm\cos{ax})
$$
<<*>>=
)clear all

--S 111
aa:=integrate(cos(a*x)/(sin(a*x)+cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R                    2             - 2sin(a x) - 2cos(a x)
--R        - log(------------) + log(-----------------------) + a x
--R              cos(a x) + 1              cos(a x) + 1
--R   (1)  --------------------------------------------------------
--R                                   2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 112
bb:=x/2+1/(2*a)*log(sin(a*x)+cos(a*x))
--R
--R        log(sin(a x) + cos(a x)) + a x
--R   (2)  ------------------------------
--R                      2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 113
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                                          2             - 2sin(a x) - 2cos(a x)
--R   - log(sin(a x) + cos(a x)) - log(------------) + log(-----------------------)
--R                                    cos(a x) + 1              cos(a x) + 1
--R   -----------------------------------------------------------------------------
--R                                         2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 114
dd:=expandLog cc
--R
--R        - log(sin(a x) + cos(a x)) + log(- sin(a x) - cos(a x))
--R   (4)  -------------------------------------------------------
--R                                   2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 115
ee:=complexNormalize dd
--R
--R          log(- 1)
--R   (5)  - --------
--R             2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all

--S 116
aa:=integrate(cos(a*x)/(sin(a*x)-cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R            2sin(a x) - 2cos(a x)              2
--R        log(---------------------) - log(------------) - a x
--R                 cos(a x) + 1            cos(a x) + 1
--R   (1)  ----------------------------------------------------
--R                                 2a
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 117
bb:=-x/2+1/(2*a)*log(sin(a*x)-cos(a*x))
--R
--R        log(sin(a x) - cos(a x)) - a x
--R   (2)  ------------------------------
--R                      2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 118
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                                    2sin(a x) - 2cos(a x)              2
--R   - log(sin(a x) - cos(a x)) + log(---------------------) - log(------------)
--R                                         cos(a x) + 1            cos(a x) + 1
--R   ---------------------------------------------------------------------------
--R                                        2a
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 119    14:414 Schaums and Axiom agree
dd:=expandLog cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.415~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\sin{ax}~dx}{p+q\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{\sin{ax}}{p+q\cos{ax}}}=
-\frac{1}{aq}\ln(p+q\cos{ax})
$$
<<*>>=
)clear all

--S 120
aa:=integrate(sin(a*x)/(p+q*cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R                  2             - 2q cos(a x) - 2p
--R        log(------------) - log(------------------)
--R            cos(a x) + 1           cos(a x) + 1
--R   (1)  -------------------------------------------
--R                            a q
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 121
bb:=-1/(a*q)*log(p+q*cos(a*x))
--R
--R          log(q cos(a x) + p)
--R   (2)  - -------------------
--R                  a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 122
cc:=aa-bb
--R
--R                                        2             - 2q cos(a x) - 2p
--R        log(q cos(a x) + p) + log(------------) - log(------------------)
--R                                  cos(a x) + 1           cos(a x) + 1
--R   (3)  -----------------------------------------------------------------
--R                                       a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 123
dd:=expandLog cc
--R
--R        log(q cos(a x) + p) - log(- q cos(a x) - p)
--R   (4)  -------------------------------------------
--R                            a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 124    14:415 Schaums and Axiom differ by a constant
ee:=complexNormalize dd
--R
--R        log(- 1)
--R   (5)  --------
--R           a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.416~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\cos{ax}~dx}{p+q\sin{ax}}}$}
$$\int{\frac{\cos{ax}}{p+q\sin{ax}}}=
\frac{1}{aq}\ln(p+q\sin{ax})
$$
<<*>>=
)clear all

--S 125
aa:=integrate(cos(a*x)/(p+q*sin(a*x)),x)
--R 
--R
--R            2q sin(a x) + 2p              2
--R        log(----------------) - log(------------)
--R              cos(a x) + 1          cos(a x) + 1
--R   (1)  -----------------------------------------
--R                           a q
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 126
bb:=1/(a*q)*log(p+q*sin(a*x))
--R
--R        log(q sin(a x) + p)
--R   (2)  -------------------
--R                a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 127
cc:=aa-bb
--R
--R                                    2q sin(a x) + 2p              2
--R        - log(q sin(a x) + p) + log(----------------) - log(------------)
--R                                      cos(a x) + 1          cos(a x) + 1
--R   (3)  -----------------------------------------------------------------
--R                                       a q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 128    14:416 Schaums and Axiom agree
dd:=expandLog cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.417~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\sin{ax}~dx}{(p+q\cos{ax})^n}}$}
$$\int{\frac{\sin{ax}}{(p+q\cos{ax})^n}}=
\frac{1}{aq(n-1)(p+q\cos{ax})^{n-1}}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 129
aa:=integrate(sin(a*x)/(p+q*cos(a*x))^n,x)
--R 
--R
--R                  q cos(a x) + p
--R   (1)  ----------------------------------
--R                     n log(q cos(a x) + p)
--R        (a n - a)q %e
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 130
bb:=1/(a*q*(n-1)*(p+q*cos(a*x))^(n-1))
--R
--R                        1
--R   (2)  --------------------------------
--R                                   n - 1
--R        (a n - a)q (q cos(a x) + p)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 131
cc:=aa-bb
--R
--R            n log(q cos(a x) + p)                                   n - 1
--R        - %e                      + (q cos(a x) + p)(q cos(a x) + p)
--R   (3)  -----------------------------------------------------------------
--R                                        n - 1  n log(q cos(a x) + p)
--R             (a n - a)q (q cos(a x) + p)     %e
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 132
explog:=rule(%e^(n*log(x)) == x^n)
--R
--R          n log(x)     n
--R   (4)  %e         == x
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 133
dd:=explog cc
--R
--R                          n                                   n - 1
--R        - (q cos(a x) + p)  + (q cos(a x) + p)(q cos(a x) + p)
--R   (5)  -----------------------------------------------------------
--R                                        n - 1                n
--R             (a n - a)q (q cos(a x) + p)     (q cos(a x) + p)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 134    14:417 Schaums and Axiom agree
ee:=complexNormalize dd
--R
--R   (6)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.418~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\cos{ax}~dx}{(p+q\sin{ax})^n}}$}
$$\int{\frac{\cos{ax}}{(p+q\sin{ax})^n}}=
\frac{-1}{aq(n-1)(p+q\sin{ax})^{n-1}}
$$
<<*>>=
)clear all

--S 135
aa:=integrate(cos(a*x)/(p+q*sin(a*x))^n,x)
--R 
--R
--R                 - q sin(a x) - p
--R   (1)  ----------------------------------
--R                     n log(q sin(a x) + p)
--R        (a n - a)q %e
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 136
bb:=-1/(a*q*(n-1)*(p+q*sin(a*x))^(n-1))
--R
--R                          1
--R   (2)  - --------------------------------
--R                                     n - 1
--R          (a n - a)q (q sin(a x) + p)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 137
cc:=aa-bb
--R
--R          n log(q sin(a x) + p)                                     n - 1
--R        %e                      + (- q sin(a x) - p)(q sin(a x) + p)
--R   (3)  -----------------------------------------------------------------
--R                                        n - 1  n log(q sin(a x) + p)
--R             (a n - a)q (q sin(a x) + p)     %e
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 138
explog:=rule(%e^(n*log(x)) == x^n)
--R
--R          n log(x)     n
--R   (4)  %e         == x
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 139
dd:=explog cc
--R
--R                        n                                     n - 1
--R        (q sin(a x) + p)  + (- q sin(a x) - p)(q sin(a x) + p)
--R   (5)  -----------------------------------------------------------
--R                                        n - 1                n
--R             (a n - a)q (q sin(a x) + p)     (q sin(a x) + p)
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 140    14:418 Schaums and Axiom agree
ee:=complexNormalize dd
--R
--R   (6)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.419~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p\sin{ax}+q\cos{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{p\sin{ax}+q\cos{ax}}}=
\frac{1}{a\sqrt{p^2+q^2}}\ln~\tan\left(\frac{ax+\tan^{-1}(q/p)}{2}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 141
aa:=integrate(1/(p*sin(a*x)+q*cos(a*x)),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R     log
--R                                                  +-------+
--R                             2            2    2  | 2    2
--R            (p q sin(a x) - p cos(a x) - q  - p )\|q  + p
--R          + 
--R                3    2                 2    3               2    3
--R            (- q  - p q)sin(a x) + (p q  + p )cos(a x) + p q  + p
--R       /
--R          p sin(a x) + q cos(a x)
--R  /
--R       +-------+
--R       | 2    2
--R     a\|q  + p
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 142
bb:=1/(a*sqrt(p^2+q^2))*log(tan((a*x+atan(q/p))/2))
--R
--R                     q
--R                atan(-) + a x
--R                     p
--R        log(tan(-------------))
--R                      2
--R   (2)  -----------------------
--R                +-------+
--R                | 2    2
--R              a\|q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 143
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                      q
--R                 atan(-) + a x
--R                      p
--R       - log(tan(-------------))
--R                       2
--R     + 
--R       log
--R                                                    +-------+
--R                               2            2    2  | 2    2
--R              (p q sin(a x) - p cos(a x) - q  - p )\|q  + p
--R            + 
--R                  3    2                 2    3               2    3
--R              (- q  - p q)sin(a x) + (p q  + p )cos(a x) + p q  + p
--R         /
--R            p sin(a x) + q cos(a x)
--R  /
--R       +-------+
--R       | 2    2
--R     a\|q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 144
dd:=normalize cc
--R
--R                            +-------+
--R                            | 2    2     2     2
--R                       - 2p\|q  + p   + q  + 2p
--R          log(------------------------------------------)
--R                            +-------+
--R                   2     3  | 2    2     4     2 2     4
--R              (3p q  + 4p )\|q  + p   - q  - 5p q  - 4p
--R   (4)  - -----------------------------------------------
--R                              +-------+
--R                              | 2    2
--R                            a\|q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 145    14:419 Schaums and Axiom differ by a constant
ee:=ratDenom dd
--R
--R                            +-------+
--R           +-------+        | 2    2     2    2
--R           | 2    2     - p\|q  + p   - q  - p
--R          \|q  + p  log(-----------------------)
--R                                4    2 2
--R                               q  + p q
--R   (5)  - --------------------------------------
--R                           2      2
--R                        a q  + a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.420~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p\sin{ax}+q\cos{ax}+r}}$}
$$\int{\frac{1}{p\sin{ax}+q\cos{ax}+r}}=
\left\{
\begin{array}{l}
\displaystyle
\frac{2}{a\sqrt{r^2-p^2-q^q}}
\tan^{-1}\left(\frac{p+(r-q)\tan(ax/2)}{\sqrt{r^2-p^2-a^2}}\right)\\
\\
\displaystyle
\frac{1}{a\sqrt{p^2+q^2-r^2}}\ln\left(
\frac{p-\sqrt{p^2+q^2-r^2}+(r-q)\tan{(ax/2)}}
{p+\sqrt{p^2+q^2-r^2}+(r-q)\tan{(ax/2)}}\right)
\end{array}
\right.
$$
<<*>>=
)clear all

--S 146
aa:=integrate(1/(p*sin(a*x)+q*cos(a*x)+r),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R   [
--R       log
--R                                              2          2                   2
--R                    (p r - p q)sin(a x) + (- r  + q r + p )cos(a x) - q r + q
--R                  + 
--R                     2
--R                    p
--R             *
--R                 +--------------+
--R                 |   2    2    2
--R                \|- r  + q  + p
--R            + 
--R                3      2       2    2      3    2
--R              (r  - q r  + (- q  - p )r + q  + p q)sin(a x)
--R            + 
--R                  2      2    3               2      2    3
--R              (p r  - p q  - p )cos(a x) + p r  - p q  - p
--R         /
--R            p sin(a x) + q cos(a x) + r
--R    /
--R         +--------------+
--R         |   2    2    2
--R       a\|- r  + q  + p
--R     ,
--R                                             +------------+
--R                                             | 2    2    2
--R          ((r - q)sin(a x) + p cos(a x) + p)\|r  - q  - p
--R    2atan(-------------------------------------------------)
--R                  2    2    2             2    2    2
--R                (r  - q  - p )cos(a x) + r  - q  - p
--R    --------------------------------------------------------]
--R                          +------------+
--R                          | 2    2    2
--R                        a\|r  - q  - p
--R                                     Type: Union(List Expression Integer,...)
--E 

--S 147
bb1:=2/(a*sqrt(r^2-p^2-q^2))*atan((p+(r-q)*tan((a*x)/2))/sqrt(r^2-p^2-q^2))
--R
--R                         a x
--R              (r - q)tan(---) + p
--R                          2
--R        2atan(-------------------)
--R                 +------------+
--R                 | 2    2    2
--R                \|r  - q  - p
--R   (2)  --------------------------
--R               +------------+
--R               | 2    2    2
--R             a\|r  - q  - p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 148
bb2:=1/(a*sqrt(p^2+q^2-r^2))*log((p-sqrt(p^2+q^2-r^2)+(r-q)*tan((a*x)/2))/(p+sqrt(p^2+q^2-r^2)+(r-q)*tan((a*x)/2)))
--R
--R               +--------------+
--R               |   2    2    2               a x
--R            - \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R                                              2
--R        log(-----------------------------------------)
--R              +--------------+
--R              |   2    2    2               a x
--R             \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R                                             2
--R   (3)  ----------------------------------------------
--R                        +--------------+
--R                        |   2    2    2
--R                      a\|- r  + q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 149
cc1:=aa.1-bb1
--R
--R   (4)
--R          +------------+
--R          | 2    2    2
--R         \|r  - q  - p
--R      *
--R         log
--R                                              2          2                   2
--R                    (p r - p q)sin(a x) + (- r  + q r + p )cos(a x) - q r + q
--R                  + 
--R                     2
--R                    p
--R               *
--R                   +--------------+
--R                   |   2    2    2
--R                  \|- r  + q  + p
--R              + 
--R                  3      2       2    2      3    2
--R                (r  - q r  + (- q  - p )r + q  + p q)sin(a x)
--R              + 
--R                    2      2    3               2      2    3
--R                (p r  - p q  - p )cos(a x) + p r  - p q  - p
--R           /
--R              p sin(a x) + q cos(a x) + r
--R     + 
--R                                           a x
--R           +--------------+     (r - q)tan(---) + p
--R           |   2    2    2                  2
--R       - 2\|- r  + q  + p  atan(-------------------)
--R                                   +------------+
--R                                   | 2    2    2
--R                                  \|r  - q  - p
--R  /
--R       +--------------+ +------------+
--R       |   2    2    2  | 2    2    2
--R     a\|- r  + q  + p  \|r  - q  - p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 150
cc2:=aa.2-bb1
--R
--R   (5)
--R                                                +------------+
--R                                                | 2    2    2
--R             ((r - q)sin(a x) + p cos(a x) + p)\|r  - q  - p
--R       2atan(-------------------------------------------------)
--R                     2    2    2             2    2    2
--R                   (r  - q  - p )cos(a x) + r  - q  - p
--R     + 
--R                          a x
--R               (r - q)tan(---) + p
--R                           2
--R       - 2atan(-------------------)
--R                  +------------+
--R                  | 2    2    2
--R                 \|r  - q  - p
--R  /
--R       +------------+
--R       | 2    2    2
--R     a\|r  - q  - p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 151
cc3:=aa.1-bb2
--R
--R   (6)
--R       log
--R                                              2          2                   2
--R                    (p r - p q)sin(a x) + (- r  + q r + p )cos(a x) - q r + q
--R                  + 
--R                     2
--R                    p
--R             *
--R                 +--------------+
--R                 |   2    2    2
--R                \|- r  + q  + p
--R            + 
--R                3      2       2    2      3    2
--R              (r  - q r  + (- q  - p )r + q  + p q)sin(a x)
--R            + 
--R                  2      2    3               2      2    3
--R              (p r  - p q  - p )cos(a x) + p r  - p q  - p
--R         /
--R            p sin(a x) + q cos(a x) + r
--R     + 
--R                +--------------+
--R                |   2    2    2               a x
--R             - \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R                                               2
--R       - log(-----------------------------------------)
--R               +--------------+
--R               |   2    2    2               a x
--R              \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R                                              2
--R  /
--R       +--------------+
--R       |   2    2    2
--R     a\|- r  + q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 152
cc4:=aa.2-bb2
--R
--R   (7)
--R                               +--------------+
--R                               |   2    2    2               a x
--R          +------------+    - \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R          | 2    2    2                                       2
--R       - \|r  - q  - p  log(-----------------------------------------)
--R                              +--------------+
--R                              |   2    2    2               a x
--R                             \|- r  + q  + p   + (r - q)tan(---) + p
--R                                                             2
--R     + 
--R                                                               +------------+
--R       +--------------+                                        | 2    2    2
--R       |   2    2    2      ((r - q)sin(a x) + p cos(a x) + p)\|r  - q  - p
--R     2\|- r  + q  + p  atan(-------------------------------------------------)
--R                                    2    2    2             2    2    2
--R                                  (r  - q  - p )cos(a x) + r  - q  - p
--R  /
--R       +--------------+ +------------+
--R       |   2    2    2  | 2    2    2
--R     a\|- r  + q  + p  \|r  - q  - p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 153    14:420 Schaums and Axiom agree
dd2:=normalize cc2
--R
--R   (8)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.421~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p\sin{ax}+q(1+\cos{ax})}}$}
$$\int{\frac{1}{p\sin{ax}+q(1+\cos{ax})}}=
\frac{1}{ap}\ln\left(q+p\tan{\frac{ax}{2}}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 154
aa:=integrate(1/(p*sin(a*x)+q*(1+cos(a*x))),x)
--R 
--R
--R            p sin(a x) + q cos(a x) + q
--R        log(---------------------------)
--R                    cos(a x) + 1
--R   (1)  --------------------------------
--R                       a p
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E

--S 155
bb:=1/(a*p)*log(q+p*tan((a*x)/2))
--R
--R                  a x
--R        log(p tan(---) + q)
--R                   2
--R   (2)  -------------------
--R                a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E 

--S 156
cc:=aa-bb
--R
--R                    a x             p sin(a x) + q cos(a x) + q
--R        - log(p tan(---) + q) + log(---------------------------)
--R                     2                      cos(a x) + 1
--R   (3)  --------------------------------------------------------
--R                                   a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 157
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 158
dd:=tanrule cc
--R
--R                                                     a x          a x
--R                                               p sin(---) + q cos(---)
--R            p sin(a x) + q cos(a x) + q               2            2
--R        log(---------------------------) - log(-----------------------)
--R                    cos(a x) + 1                           a x
--R                                                       cos(---)
--R                                                            2
--R   (5)  ---------------------------------------------------------------
--R                                      a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 159
ee:=expandLog dd
--R
--R   (6)
--R                                                    a x          a x
--R       log(p sin(a x) + q cos(a x) + q) - log(p sin(---) + q cos(---))
--R                                                     2            2
--R     + 
--R                                     a x
--R       - log(cos(a x) + 1) + log(cos(---))
--R                                      2
--R  /
--R     a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 160    14:421 Schaums and Axiom agree
ff:=complexNormalize ee
--R
--R   (7)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.422~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p\sin{ax}+q\cos{ax}\pm\sqrt{p^2+q^2}}}$}
$$\int{\frac{1}{p\sin{ax}+q\cos{ax}\pm\sqrt{p^2+q^2}}}=
\frac{-1}{a\sqrt{p^2+q^2}}
\tan\left(\frac{\pi}{4}\mp\frac{ax+\tan^{-1}{(q/p)}}{2}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 161
aa:=integrate(1/(p*sin(a*x)+q*cos(a*x)+sqrt(p^2+q^2)),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R                                                                 +-------+
--R            5      2 3      4                5      2 3      4   | 2    2
--R       ((64q  + 64p q  + 12p q)cos(a x) + 64q  + 64p q  + 12p q)\|q  + p
--R     + 
--R             6      2 4      4 2     6               6      2 4      4 2     6
--R       (- 64q  - 96p q  - 36p q  - 2p )cos(a x) - 64q  - 96p q  - 36p q  - 2p
--R  /
--R                 6        2 4        4 2      6
--R           (64a q  + 80a p q  + 24a p q  + a p )sin(a x)
--R         + 
--R                   5        3 3       5                    5        3 3       5
--R         (- 32a p q  - 32a p q  - 6a p q)cos(a x) - 32a p q  - 32a p q  - 6a p q
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R               7         2 5        4 3       6
--R       (- 64a q  - 112a p q  - 56a p q  - 7a p q)sin(a x)
--R     + 
--R               6        3 4        5 2      7                   6        3 4
--R       (32a p q  + 48a p q  + 18a p q  + a p )cos(a x) + 32a p q  + 48a p q
--R     + 
--R            5 2      7
--R       18a p q  + a p
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 162
bb:=-1/(a*sqrt(p^2+q^2))*tan(%pi/4-(a*x+atan(q/p))/2)
--R
--R                  q
--R            2atan(-) + 2a x - %pi
--R                  p
--R        tan(---------------------)
--R                      4
--R   (2)  --------------------------
--R                  +-------+
--R                  | 2    2
--R                a\|q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 163
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                   6      2 4      4 2    6
--R               (64q  + 80p q  + 24p q  + p )sin(a x)
--R             + 
--R                       5      3 3     5                  5      3 3     5
--R               (- 32p q  - 32p q  - 6p q)cos(a x) - 32p q  - 32p q  - 6p q
--R          *
--R              +-------+
--R              | 2    2
--R             \|q  + p
--R         + 
--R                 7       2 5      4 3     6
--R           (- 64q  - 112p q  - 56p q  - 7p q)sin(a x)
--R         + 
--R               6      3 4      5 2    7                 6      3 4      5 2    7
--R         (32p q  + 48p q  + 18p q  + p )cos(a x) + 32p q  + 48p q  + 18p q  + p
--R      *
--R                   q
--R             2atan(-) + 2a x - %pi
--R                   p
--R         tan(---------------------)
--R                       4
--R     + 
--R              6      2 4      4 2     6               6      2 4      4 2     6
--R         ((64q  + 96p q  + 36p q  + 2p )cos(a x) + 64q  + 96p q  + 36p q  + 2p )
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R             7       2 5      4 3      6                7       2 5      4 3
--R       (- 64q  - 128p q  - 76p q  - 12p q)cos(a x) - 64q  - 128p q  - 76p q
--R     + 
--R            6
--R       - 12p q
--R  /
--R                 7         2 5        4 3       6
--R           (64a q  + 112a p q  + 56a p q  + 7a p q)sin(a x)
--R         + 
--R                     6        3 4        5 2      7                   6
--R           (- 32a p q  - 48a p q  - 18a p q  - a p )cos(a x) - 32a p q
--R         + 
--R                  3 4        5 2      7
--R           - 48a p q  - 18a p q  - a p
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R               8         2 6         4 4        6 2      8
--R       (- 64a q  - 144a p q  - 104a p q  - 25a p q  - a p )sin(a x)
--R     + 
--R               7        3 5        5 3       7                    7        3 5
--R       (32a p q  + 64a p q  + 38a p q  + 6a p q)cos(a x) + 32a p q  + 64a p q
--R     + 
--R            5 3       7
--R       38a p q  + 6a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 164
dd:=normalize cc
--R
--R   (4)
--R                                                                  +-------+
--R               6      2 5      3 4      4 3      5 2     6     7  | 2    2
--R       (- 32p q  - 16p q  - 48p q  - 20p q  - 18p q  - 5p q - p )\|q  + p
--R     + 
--R            7      2 6      3 5      4 4      5 3      6 2     7     8
--R       32p q  + 16p q  + 64p q  + 28p q  + 38p q  + 13p q  + 6p q + p
--R  /
--R                8          7         2 6        3 5         4 4        5 3
--R           64a q  + 32a p q  + 144a p q  + 64a p q  + 104a p q  + 38a p q
--R         + 
--R                6 2       7       8
--R           25a p q  + 6a p q + a p
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R              9          8         2 7        3 6         4 5        5 4
--R       - 64a q  - 32a p q  - 176a p q  - 80a p q  - 168a p q  - 66a p q
--R     + 
--R              6 3        7 2       8       9
--R       - 63a p q  - 19a p q  - 7a p q - a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 165
ee:=ratDenom dd
--R
--R            +-------+
--R            | 2    2     2    2
--R        - q\|q  + p   - q  - p
--R   (5)  -----------------------
--R                  2      3
--R             a p q  + a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

)clear all

--S 166
aa:=integrate(1/(p*sin(a*x)+q*cos(a*x)-sqrt(p^2+q^2)),x)
--R 
--R
--R   (1)
--R                                                                 +-------+
--R            5      2 3      4                5      2 3      4   | 2    2
--R       ((64q  + 64p q  + 12p q)cos(a x) + 64q  + 64p q  + 12p q)\|q  + p
--R     + 
--R           6      2 4      4 2     6               6      2 4      4 2     6
--R       (64q  + 96p q  + 36p q  + 2p )cos(a x) + 64q  + 96p q  + 36p q  + 2p
--R  /
--R                 6        2 4        4 2      6
--R           (64a q  + 80a p q  + 24a p q  + a p )sin(a x)
--R         + 
--R                   5        3 3       5                    5        3 3       5
--R         (- 32a p q  - 32a p q  - 6a p q)cos(a x) - 32a p q  - 32a p q  - 6a p q
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R             7         2 5        4 3       6
--R       (64a q  + 112a p q  + 56a p q  + 7a p q)sin(a x)
--R     + 
--R                 6        3 4        5 2      7                   6        3 4
--R       (- 32a p q  - 48a p q  - 18a p q  - a p )cos(a x) - 32a p q  - 48a p q
--R     + 
--R              5 2      7
--R       - 18a p q  - a p
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 167
bb:=-1/(a*sqrt(p^2+q^2))*tan(%pi/4+(a*x+atan(q/p))/2)
--R
--R                    q
--R              2atan(-) + 2a x + %pi
--R                    p
--R          tan(---------------------)
--R                        4
--R   (2)  - --------------------------
--R                    +-------+
--R                    | 2    2
--R                  a\|q  + p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 168
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                   6      2 4      4 2    6
--R               (64q  + 80p q  + 24p q  + p )sin(a x)
--R             + 
--R                       5      3 3     5                  5      3 3     5
--R               (- 32p q  - 32p q  - 6p q)cos(a x) - 32p q  - 32p q  - 6p q
--R          *
--R              +-------+
--R              | 2    2
--R             \|q  + p
--R         + 
--R               7       2 5      4 3     6
--R           (64q  + 112p q  + 56p q  + 7p q)sin(a x)
--R         + 
--R                   6      3 4      5 2    7                 6      3 4      5 2
--R           (- 32p q  - 48p q  - 18p q  - p )cos(a x) - 32p q  - 48p q  - 18p q
--R         + 
--R              7
--R           - p
--R      *
--R                   q
--R             2atan(-) + 2a x + %pi
--R                   p
--R         tan(---------------------)
--R                       4
--R     + 
--R              6      2 4      4 2     6               6      2 4      4 2     6
--R         ((64q  + 96p q  + 36p q  + 2p )cos(a x) + 64q  + 96p q  + 36p q  + 2p )
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R         7       2 5      4 3      6                7       2 5      4 3      6
--R     (64q  + 128p q  + 76p q  + 12p q)cos(a x) + 64q  + 128p q  + 76p q  + 12p q
--R  /
--R                 7         2 5        4 3       6
--R           (64a q  + 112a p q  + 56a p q  + 7a p q)sin(a x)
--R         + 
--R                     6        3 4        5 2      7                   6
--R           (- 32a p q  - 48a p q  - 18a p q  - a p )cos(a x) - 32a p q
--R         + 
--R                  3 4        5 2      7
--R           - 48a p q  - 18a p q  - a p
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R             8         2 6         4 4        6 2      8
--R       (64a q  + 144a p q  + 104a p q  + 25a p q  + a p )sin(a x)
--R     + 
--R                 7        3 5        5 3       7                    7        3 5
--R       (- 32a p q  - 64a p q  - 38a p q  - 6a p q)cos(a x) - 32a p q  - 64a p q
--R     + 
--R              5 3       7
--R       - 38a p q  - 6a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 169
dd:=normalize cc
--R
--R   (4)
--R                                                                  +-------+
--R               6      2 5      3 4      4 3      5 2     6     7  | 2    2
--R       (- 32p q  + 16p q  - 48p q  + 20p q  - 18p q  + 5p q - p )\|q  + p
--R     + 
--R              7      2 6      3 5      4 4      5 3      6 2     7     8
--R       - 32p q  + 16p q  - 64p q  + 28p q  - 38p q  + 13p q  - 6p q + p
--R  /
--R                8          7         2 6        3 5         4 4        5 3
--R           64a q  - 32a p q  + 144a p q  - 64a p q  + 104a p q  - 38a p q
--R         + 
--R                6 2       7       8
--R           25a p q  - 6a p q + a p
--R      *
--R          +-------+
--R          | 2    2
--R         \|q  + p
--R     + 
--R            9          8         2 7        3 6         4 5        5 4
--R       64a q  - 32a p q  + 176a p q  - 80a p q  + 168a p q  - 66a p q
--R     + 
--R            6 3        7 2       8       9
--R       63a p q  - 19a p q  + 7a p q - a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 170    14:422 Schaums and Axiom differ by a constant
ee:=ratDenom dd
--R
--R          +-------+
--R          | 2    2     2    2
--R        q\|q  + p   - q  - p
--R   (5)  ---------------------
--R                 2      3
--R            a p q  + a p
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.423~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p^2\sin^2{ax}+q^2\cos^2{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{p^2\sin^2{ax}+q^2\cos^2{ax}}}=
\frac{1}{apq}\tan^{-1}\left(\frac{p\tan{ax}}{q}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 171
aa:=integrate(1/(p^2*sin(a*x)^2+q^2*cos(a*x)^2),x)
--R 
--R
--R                   2     2              2
--R                ((q  - 2p )cos(a x) - 2p )sin(a x)            q sin(a x)
--R        - atan(-----------------------------------) + atan(----------------)
--R                           2                               2p cos(a x) + 2p
--R               p q cos(a x)  + 2p q cos(a x) + p q
--R   (1)  --------------------------------------------------------------------
--R                                        a p q
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

--S 172
bb:=1/(a*p*q)*atan((p*tan(a*x))/q)
--R
--R             p tan(a x)
--R        atan(----------)
--R                  q
--R   (2)  ----------------
--R              a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 173
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R                                     2     2              2
--R              p tan(a x)          ((q  - 2p )cos(a x) - 2p )sin(a x)
--R       - atan(----------) - atan(-----------------------------------)
--R                   q                         2
--R                                 p q cos(a x)  + 2p q cos(a x) + p q
--R     + 
--R               q sin(a x)
--R       atan(----------------)
--R            2p cos(a x) + 2p
--R  /
--R     a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 174    14:423 Schaums and Axiom agree
dd:=normalize cc
--R
--R   (4)  0
--R                                                     Type: Expression Integer
--E


@

\section{\cite{1}:14.424~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{p^2\sin^2{ax}-q^2\cos^2{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{p^2\sin^2{ax}-q^2\cos^2{ax}}}=
\frac{1}{2apq}\ln\left(\frac{p\tan{ax}-q}{p\tan{ax}+q}\right)
$$
<<*>>=
)clear all

--S 175
aa:=integrate(1/(p^2*sin(a*x)^2-q^2*cos(a*x)^2),x)
--R 
--R
--R            2p sin(a x) - 2q cos(a x)        - 2p sin(a x) - 2q cos(a x)
--R        log(-------------------------) - log(---------------------------)
--R                   cos(a x) + 1                      cos(a x) + 1
--R   (1)  -----------------------------------------------------------------
--R                                      2a p q
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E

--S 176
bb:=1/(2*a*p*q)*log((p*tan(a*x)-q)/(p*tan(a*x)+q))
--R
--R            p tan(a x) - q
--R        log(--------------)
--R            p tan(a x) + q
--R   (2)  -------------------
--R               2a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E 

--S 177
cc:=aa-bb
--R
--R   (3)
--R           2p sin(a x) - 2q cos(a x)        p tan(a x) - q
--R       log(-------------------------) - log(--------------)
--R                  cos(a x) + 1              p tan(a x) + q
--R     + 
--R             - 2p sin(a x) - 2q cos(a x)
--R       - log(---------------------------)
--R                     cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 178
tanrule:=rule(tan(a) == sin(a)/cos(a))
--R
--R                  sin(a)
--R   (4)  tan(a) == ------
--R                  cos(a)
--R                        Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer)
--E

--S 179
dd:=tanrule cc
--R
--R   (5)
--R           2p sin(a x) - 2q cos(a x)        p sin(a x) - q cos(a x)
--R       log(-------------------------) - log(-----------------------)
--R                  cos(a x) + 1              p sin(a x) + q cos(a x)
--R     + 
--R             - 2p sin(a x) - 2q cos(a x)
--R       - log(---------------------------)
--R                     cos(a x) + 1
--R  /
--R     2a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 180
ee:=expandLog dd
--R
--R        log(p sin(a x) + q cos(a x)) - log(- p sin(a x) - q cos(a x))
--R   (6)  -------------------------------------------------------------
--R                                    2a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E

--S 181    14:424 Schaums and Axiom differ by a constant
ff:=complexNormalize ee
--R
--R        log(- 1)
--R   (7)  --------
--R         2a p q
--R                                                     Type: Expression Integer
--E
@

\section{\cite{1}:14.425~~~~~$\displaystyle
\int{\sin^m{ax}\cos^n{ax}}~dx$}
$$\int{\sin^m{ax}\cos^n{ax}}=
\left\{
\begin{array}{l}
\displaystyle
-\frac{\sin^{m-1}{ax}\cos^{n+1}ax}{a(m+n)}
+\frac{m-1}{m+n}\int{\sin^{m-2}{ax}\cos^n{ax}}\\
\\
\displaystyle
\frac{\sin^{m+1}{ax}\cos^{n-1}{ax}}{a(m+n)}
+\frac{n-1}{m+n}\int{\sin^m{ax}\cos^{n-2}{ax}}
\end{array}
\right.
$$
<<*>>=
)clear all

--S 182    14:425 Axiom cannot compute this integral
aa:=integrate(sin(a*x)^m*cos(a*x)^n,x)
--R 
--R
--R           x
--R         ++           n         m
--I   (1)   |   cos(%H a) sin(%H a) d%H
--R        ++
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 
@

\section{\cite{1}:14.426~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\sin^m{ax}}{\cos^n{ax}}}~dx$}
$$\int{\frac{\sin^m{ax}}{\cos^n{ax}}}=
\left\{
\begin{array}{l}
\displaystyle
\frac{\sin^{m-1}{ax}}{a(n-1)\cos^{n-1}{ax}}
-\frac{m-1}{n-1}\int{\frac{\sin^{m-2}{ax}}{\cos^{n-2}{ax}}}\\
\\
\displaystyle
\frac{\sin^{m+1}{ax}}{a(n-1)\cos^{n-1}{ax}}
-\frac{m-n+2}{n-1}\int{\frac{\sin^m{ax}}{\cos^{n-2}{ax}}}\\
\\
\displaystyle
\frac{-\sin^{m-1}{ax}}{a(m-n)\cos^{n-1}{ax}}
+\frac{m-1}{m-n}\int{\frac{\sin^{m-2}{ax}}{\cos^n{ax}}}
\end{array}
\right.
$$
<<*>>=
)clear all

--S 183    14:426 Axiom cannot compute this integral
aa:=integrate(sin(a*x)^m/cos(a*x)^n,x)
--R 
--R
--R           x          m
--I         ++  sin(%H a)
--I   (1)   |   ---------- d%H
--R        ++            n
--I             cos(%H a)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 
@

\section{\cite{1}:14.427~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{\cos^m{ax}}{\sin^n{ax}}}~dx$}
$$\int{\frac{\cos^m{ax}}{\sin^n{ax}}}=
\left\{
\begin{array}{l}
\displaystyle
\frac{-\cos^{m-1}{ax}}{a(n-1)\sin^{n-1}{ax}}
-\frac{m-1}{n-1}\int{\frac{\cos^{m-2}{ax}}{\sin^{n-2}{ax}}}\\
\\
\displaystyle
\frac{-\cos^{m+1}{ax}}{a(n-1)\sin^{n-1}{ax}}
-\frac{m-n+2}{n-1}\int{\frac{\cos^m{ax}}{\sin^{n-2}{ax}}}\\
\\
\displaystyle
\frac{\cos^{m-1}{ax}}{a(m-n)\sin^{n-1}{ax}}
+\frac{m-1}{m-n}\int{\frac{\cos^{m-2}{ax}}{\sin^n{ax}}}
\end{array}
\right.
$$
<<*>>=
)clear all

--S 184    14:427 Axiom cannot compute this integral
aa:=integrate(cos(a*x)^m/sin(a*x)^n,x)
--R 
--R
--R           x          m
--I         ++  cos(%H a)
--I   (1)   |   ---------- d%H
--R        ++            n
--I             sin(%H a)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 
@

\section{\cite{1}:14.428~~~~~$\displaystyle
\int{\frac{dx}{\sin^m{ax}\cos^n{ax}}}$}
$$\int{\frac{1}{\sin^m{ax}\cos^n{ax}}}
\left\{
\begin{array}{l}
\displaystyle
\frac{1}{a(n-1)\sin^{m-1}{ax}\cos^{n-1}{ax}}
+\frac{m+n-2}{n-1}\int{\frac{1}{\sin^m{ax}\cos^{n-2}{ax}}}\\
\\
\displaystyle
\frac{-1}{a(m-1)\sin^{m-1}{ax}\cos^{n-1}{ax}}
+\frac{m+n-2}{m-1}\int{\frac{1}{\sin^{m-2}{ax}\cos^n{ax}}}
\end{array}
\right.
$$
<<*>>=
)clear all

--S 185    14:428 Axiom cannot compute this integral
aa:=integrate(1/(sin(a*x)^m*cos(a*x)^n),x)
--R 
--R
--R           x
--R         ++            1
--I   (1)   |   -------------------- d%H
--R        ++            n         m
--I             cos(%H a) sin(%H a)
--R                                          Type: Union(Expression Integer,...)
--E 

)spool
)lisp (bye)
@

\eject
\begin{thebibliography}{99}
\bibitem{1} Spiegel, Murray R.
{\sl Mathematical Handbook of Formulas and Tables}\\
Schaum's Outline Series McGraw-Hill 1968 pp78-80
\end{thebibliography}
\end{document}
