\documentclass{article} \usepackage{axiom} \begin{document} \title{\$SPAD/input schaum7.input} \author{Timothy Daly} \maketitle \eject \tableofcontents \eject \section{\cite{1}:14.144~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^2-a^2}}$} $$\int{\frac{1}{x^2-a^2}}=\frac{1}{2a}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right)$$ $$\int{\frac{1}{x^2-a^2}}=-\frac{1}{a}\coth^{-1}\frac{x}{a}$$ <<*>>= )spool schaum7.output )set message test on )set message auto off )clear all --S 1 aa:=integrate(1/(x^2-a^2),x) --R --R --R - log(x + a) + log(x - a) --R (1) ------------------------- --R 2a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 2 bb:=1/(2*a)*log((x-a)/(x+a)) --R --R x - a --R log(-----) --R x + a --R (2) ---------- --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 3 cc:=aa-bb --R --R x - a --R - log(x + a) + log(x - a) - log(-----) --R x + a --R (3) -------------------------------------- --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 4 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 5 14:144 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.145~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x~dx}{x^2-a^2}}$} $$\int{\frac{x}{x^2-a^2}}=\frac{1}{2}\ln(x^2-a^2)$$ <<*>>= )clear all --S 6 aa:=integrate(x/(x^2-a^2),x) --R --R --R 2 2 --R log(x - a ) --R (1) ------------ --R 2 --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 7 bb:=1/2*log(x^2-a^2) --R --R 2 2 --R log(x - a ) --R (2) ------------ --R 2 --R Type: Expression Integer --E --S 8 14:145 Schaums and Axiom agree cc:=aa-bb --R --R (3) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.146~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x^2~dx}{x^2-a^2}}$} $$\int{\frac{x^2}{x^2-a^2}}=x+\frac{a}{2}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right)$$ <<*>>= )clear all --S 9 aa:=integrate(x^2/(x^2-a^2),x) --R --R --R - a log(x + a) + a log(x - a) + 2x --R (1) ---------------------------------- --R 2 --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 10 bb:=x+a/2*log((x-a)/(x+a)) --R --R x - a --R a log(-----) + 2x --R x + a --R (2) ----------------- --R 2 --R Type: Expression Integer --E --S 11 cc:=aa-bb --R --R x - a --R - a log(x + a) + a log(x - a) - a log(-----) --R x + a --R (3) -------------------------------------------- --R 2 --R Type: Expression Integer --E --S 12 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 13 14:146 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.147~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x^3~dx}{x^2-a^2}}$} $$\int{\frac{x^3}{x^2-a^2}}=\frac{x^2}{2}+\frac{a^2}{2}\ln(x^2-a^2)$$ <<*>>= )clear all --S 14 aa:=integrate(x^3/(x^2-a^2),x) --R --R --R 2 2 2 2 --R a log(x - a ) + x --R (1) ------------------- --R 2 --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 15 bb:=x^2/2+a^2/2*log(x^2-a^2) --R --R 2 2 2 2 --R a log(x - a ) + x --R (2) ------------------- --R 2 --R Type: Expression Integer --E --S 16 14:147 Schaums and Axiom agree cc:=aa-bb --R --R (3) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.148~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x(x^2-a^2)}}$} $$\int{\frac{1}{x(x^2-a^2)}}= \frac{1}{2a^2}\ln\left(\frac{x^2-a^2}{x^2}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 17 aa:=integrate(1/(x*(x^2-a^2)),x) --R --R --R 2 2 --R log(x - a ) - 2log(x) --R (1) ---------------------- --R 2 --R 2a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 18 bb:=1/(2*a^2)*log((x^2-a^2)/x^2) --R --R 2 2 --R x - a --R log(-------) --R 2 --R x --R (2) ------------ --R 2 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 19 cc:=aa-bb --R --R 2 2 --R 2 2 x - a --R log(x - a ) - 2log(x) - log(-------) --R 2 --R x --R (3) ------------------------------------- --R 2 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 20 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 21 dd:=divlog cc --R --R 2 --R log(x ) - 2log(x) --R (5) ----------------- --R 2 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 22 logpow:=rule(log(a^n) == n*log(a)) --R --R n --R (6) log(a ) == n log(a) --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 23 14:148 Schaums and Axiom agree ee:=logpow dd --R --R (7) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.149~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^2(x^2-a^2)}}$} $$\int{\frac{1}{x^2(x^2-a^2)}}= \frac{1}{a^2x}+\frac{1}{2a^3}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 24 aa:=integrate(1/(x^2*(x^2-a^2)),x) --R --R --R - x log(x + a) + x log(x - a) + 2a --R (1) ---------------------------------- --R 3 --R 2a x --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 25 bb:=1/(a^2*x)+1/(2*a^3)*log((x-a)/(x+a)) --R --R x - a --R x log(-----) + 2a --R x + a --R (2) ----------------- --R 3 --R 2a x --R Type: Expression Integer --E --S 26 cc:=aa-bb --R --R x - a --R - log(x + a) + log(x - a) - log(-----) --R x + a --R (3) -------------------------------------- --R 3 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 27 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 28 14:149 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.150~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^3(x^2-a^2)}}$} $$\int{\frac{1}{x^3(x^2-a^2)}}= \frac{1}{2a^2x^2}-\frac{1}{2a^4}\ln\left(\frac{x^2}{x^2-a^2}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 29 aa:=integrate(1/(x^3*(x^2-a^2)),x) --R --R --R 2 2 2 2 2 --R x log(x - a ) - 2x log(x) + a --R (1) ------------------------------- --R 4 2 --R 2a x --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 30 bb:=1/(2*a^2*x^2)-1/(2*a^4)*log(x^2/(x^2-a^2)) --R --R 2 --R 2 x 2 --R - x log(-------) + a --R 2 2 --R x - a --R (2) --------------------- --R 4 2 --R 2a x --R Type: Expression Integer --E --S 31 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (3) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 32 t1:=divlog bb --R --R 2 2 2 2 2 2 --R - x log(x ) + x log(x - a ) + a --R (4) --------------------------------- --R 4 2 --R 2a x --R Type: Expression Integer --E --S 33 logpow:=rule(log(a^n) == n*log(a)) --R --R n --R (5) log(a ) == n log(a) --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 34 t2:=logpow t1 --R --R 2 2 2 2 2 --R x log(x - a ) - 2x log(x) + a --R (6) ------------------------------- --R 4 2 --R 2a x --R Type: Expression Integer --E --S 35 14:150 Schaums and Axiom agree cc:=aa-t2 --R --R (7) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.151~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{1}{(x^2-a^2)^2}}= \frac{-x}{2a^2(x^2-a^2)}-\frac{1}{4a^3}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 36 aa:=integrate(1/((x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 2 2 2 2 --R (x - a )log(x + a) + (- x + a )log(x - a) - 2a x --R (1) -------------------------------------------------- --R 3 2 5 --R 4a x - 4a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 37 bb:=-x/(2*a^2*(x^2-a^2))-1/(4*a^3)*log((x-a)/(x+a)) --R --R 2 2 x - a --R (- x + a )log(-----) - 2a x --R x + a --R (2) ---------------------------- --R 3 2 5 --R 4a x - 4a --R Type: Expression Integer --E --S 38 cc:=aa-bb --R --R x - a --R log(x + a) - log(x - a) + log(-----) --R x + a --R (3) ------------------------------------ --R 3 --R 4a --R Type: Expression Integer --E --S 39 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 40 14:151 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.152~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x~dx}{(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{x}{(x^2-a^2)^2}}= \frac{-1}{2(x^2-a^2)} $$ <<*>>= )clear all --S 41 aa:=integrate(x/((x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 1 --R (1) - --------- --R 2 2 --R 2x - 2a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 42 bb:=-1/(2*(x^2-a^2)) --R --R 1 --R (2) - --------- --R 2 2 --R 2x - 2a --R Type: Fraction Polynomial Integer --E --S 43 14:152 Schaums and Axiom agree cc:=aa-bb --R --R (3) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.153~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x^2dx}{(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{x^2}{(x^2-a^2)^2}}= \frac{-x}{2(x^2-a^2)}+\frac{1}{4a}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 44 aa:=integrate(x^2/((x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 2 2 2 2 --R (- x + a )log(x + a) + (x - a )log(x - a) - 2a x --R (1) -------------------------------------------------- --R 2 3 --R 4a x - 4a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 45 bb:=-x/(2*(x^2-a^2))+1/(4*a)*log((x-a)/(x+a)) --R --R 2 2 x - a --R (x - a )log(-----) - 2a x --R x + a --R (2) -------------------------- --R 2 3 --R 4a x - 4a --R Type: Expression Integer --E --S 46 cc:=aa-bb --R --R x - a --R - log(x + a) + log(x - a) - log(-----) --R x + a --R (3) -------------------------------------- --R 4a --R Type: Expression Integer --E --S 47 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 48 14:153 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.154~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x^3dx}{(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{x^3}{(x^2-a^2)^2}}= \frac{-a^2}{2(x^2-a^2)}+\frac{1}{2}\ln(x^2-a^2) $$ <<*>>= )clear all --S 49 aa:=integrate(x^3/((x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 2 2 2 2 2 --R (x - a )log(x - a ) - a --R (1) -------------------------- --R 2 2 --R 2x - 2a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 50 bb:=-a^2/(2*(x^2-a^2))+1/2*log(x^2-a^2) --R --R 2 2 2 2 2 --R (x - a )log(x - a ) - a --R (2) -------------------------- --R 2 2 --R 2x - 2a --R Type: Expression Integer --E --S 51 14:154 Schaums and Axiom agree cc:=aa-bb --R --R (3) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.155~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{1}{x(x^2-a^2)^2}}= \frac{-1}{2a^2(x^2-a^2)}+\frac{1}{2a^4}\ln\left(\frac{x^2}{x^2-a^2}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 52 aa:=integrate(1/(x*(x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 2 2 2 2 2 2 2 --R (- x + a )log(x - a ) + (2x - 2a )log(x) - a --R (1) ------------------------------------------------ --R 4 2 6 --R 2a x - 2a --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 53 bb:=-1/(2*a^2*(x^2-a^2))+1/(2*a^4)*log(x^2/(x^2-a^2)) --R --R 2 --R 2 2 x 2 --R (x - a )log(-------) - a --R 2 2 --R x - a --R (2) -------------------------- --R 4 2 6 --R 2a x - 2a --R Type: Expression Integer --E --S 54 cc:=aa-bb --R --R 2 --R 2 2 x --R - log(x - a ) + 2log(x) - log(-------) --R 2 2 --R x - a --R (3) --------------------------------------- --R 4 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 55 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 56 dd:=divlog cc --R --R 2 --R - log(x ) + 2log(x) --R (5) ------------------- --R 4 --R 2a --R Type: Expression Integer --E --S 57 logpow:=rule(log(a^n) == n*log(a)) --R --R n --R (6) log(a ) == n log(a) --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 58 14:155 Schaums and Axiom agree ee:=logpow dd --R --R (7) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.156~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^2(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{1}{x^2(x^2-a^2)^2}}= -\frac{1}{a^4x}-\frac{x}{2a^4(x^2-a^2)}- \frac{3}{4a^5}\ln\left(\frac{x-a}{x+a}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 59 aa:=integrate(1/(x^2*(x^2-a^2)^2),x) --R --R 3 2 3 2 2 3 --R (3x - 3a x)log(x + a) + (- 3x + 3a x)log(x - a) - 6a x + 4a --R (1) --------------------------------------------------------------- --R 5 3 7 --R 4a x - 4a x --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 60 bb:=-1/(a^4*x)-x/(2*a^4*(x^2-a^2))-3/(4*a^5)*log((x-a)/(x+a)) --R --R 3 2 x - a 2 3 --R (- 3x + 3a x)log(-----) - 6a x + 4a --R x + a --R (2) -------------------------------------- --R 5 3 7 --R 4a x - 4a x --R Type: Expression Integer --E --S 61 cc:=aa-bb --R --R x - a --R 3log(x + a) - 3log(x - a) + 3log(-----) --R x + a --R (3) --------------------------------------- --R 5 --R 4a --R Type: Expression Integer --E --S 62 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 63 14:156 Schaums and Axiom agree dd:=divlog cc --R --R (5) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.157~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^3(x^2-a^2)^2}}$} $$\int{\frac{1}{x^3(x^2-a^2)^2}}= -\frac{1}{2a^4x^2}-\frac{1}{2a^4(x^2-a^2)}+ \frac{1}{a^6}\ln\left(\frac{x^2}{x^2-a^2}\right) $$ <<*>>= )clear all --S 64 aa:=integrate(1/(x^3*(x^2-a^2)^2),x) --R --R --R 4 2 2 2 2 4 2 2 2 2 4 --R (- 2x + 2a x )log(x - a ) + (4x - 4a x )log(x) - 2a x + a --R (1) -------------------------------------------------------------- --R 6 4 8 2 --R 2a x - 2a x --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 65 bb:=-1/(2*a^4*x^2)-1/(2*a^4*(x^2-a^2))+1/a^6*log(x^2/(x^2-a^2)) --R --R 2 --R 4 2 2 x 2 2 4 --R (2x - 2a x )log(-------) - 2a x + a --R 2 2 --R x - a --R (2) -------------------------------------- --R 6 4 8 2 --R 2a x - 2a x --R Type: Expression Integer --E --S 66 cc:=aa-bb --R --R 2 --R 2 2 x --R - log(x - a ) + 2log(x) - log(-------) --R 2 2 --R x - a --R (3) --------------------------------------- --R 6 --R a --R Type: Expression Integer --E --S 67 divlog:=rule(log(a/b) == log(a) - log(b)) --R --R a --R (4) log(-) == - log(b) + log(a) --R b --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 68 dd:=divlog cc --R --R 2 --R - log(x ) + 2log(x) --R (5) ------------------- --R 6 --R a --R Type: Expression Integer --E --S 69 logpow:=rule(log(a^n) == n*log(a)) --R --R n --R (6) log(a ) == n log(a) --R Type: RewriteRule(Integer,Integer,Expression Integer) --E --S 70 14:157 Schaums and Axiom agree ee:=logpow dd --R --R (7) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.158~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{(x^2-a^2)^n}}$} $$\int{\frac{1}{(x^2-a^2)^n}}= \frac{-x}{2(n-1)a^2(x^2-a^2)^{n-1}}- \frac{2n-3}{(2n-2)a^2}\int{\frac{1}{(x^2-a^2)^{n-1}}} $$ <<*>>= )clear all --S 71 14:158 Axiom cannot do this integral aa:=integrate(1/((x^2-a^2)^n),x) --R --R --R x --R ++ 1 --I (1) | ------------- d%L --R ++ 2 2 n --I (- a + %L ) --R Type: Union(Expression Integer,...) --E @ \section{\cite{1}:14.159~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x~dx}{(x^2-a^2)^n}}$} $$\int{\frac{x}{(x^2-a^2)^n}}= \frac{-1}{2(n-1)(x^2-a^2)^{n-1}} $$ <<*>>= )clear all --S 72 aa:=integrate(x/((x^2-a^2)^n),x) --R --R --R 2 2 --R - x + a --R (1) ------------------------ --R 2 2 --R n log(x - a ) --R (2n - 2)%e --R Type: Union(Expression Integer,...) --E --S 73 bb:=-1/(2*(n-1)*(x^2-a^2)^(n-1)) --R --R 1 --R (2) - ---------------------- --R 2 2 n - 1 --R (2n - 2)(x - a ) --R Type: Expression Integer --E --S 74 cc:=aa-bb --R --R 2 2 --R n log(x - a ) 2 2 2 2 n - 1 --R %e + (- x + a )(x - a ) --R (3) -------------------------------------------- --R 2 2 --R 2 2 n - 1 n log(x - a ) --R (2n - 2)(x - a ) %e --R Type: Expression Integer --E --S 75 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 76 dd:=explog cc --R --R 2 2 n 2 2 2 2 n - 1 --R (x - a ) + (- x + a )(x - a ) --R (5) -------------------------------------- --R 2 2 n - 1 2 2 n --R (2n - 2)(x - a ) (x - a ) --R Type: Expression Integer --E --S 77 14:159 Schaums and Axiom agree ee:=complexNormalize dd --R --R (6) 0 --R Type: Expression Integer --E @ \section{\cite{1}:14.160~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x(x^2-a^2)^n}}$} $$\int{\frac{1}{x(x^2-a^2)^n}}= \frac{-1}{2(n-1)a^2(x^2-a^2)^{n-1}}- \frac{1}{a^2}\int{\frac{1}{x(x^2-a^2)^{n-1}}} $$ <<*>>= )clear all --S 78 14:160 Axiom cannot compute this integral aa:=integrate(1/(x*(x^2-a^2)^n),x) --R --R --R x --R ++ 1 --I (1) | ---------------- d%L --R ++ 2 2 n --I %L (- a + %L ) --R Type: Union(Expression Integer,...) --E @ \section{\cite{1}:14.161~~~~~$\displaystyle\int{\frac{x^mdx}{(x^2-a^2)^n}}$} $$\int{\frac{x^m}{(x^2-a^2)^n}}= \int{\frac{x^{m-2}}{(x^2-a^2)^{n-1}}}+ a^2\int\frac{x^{m-2}}{(x^2-a^2)^n} $$ <<*>>= )clear all --S 79 14:161 Axiom cannot compute this integral aa:=integrate(x^m/((x^2-a^2)^n),x) --R --R --R x m --I ++ %L --I (1) | ------------- d%L --R ++ 2 2 n --I (- a + %L ) --R Type: Union(Expression Integer,...) --E @ \section{\cite{1}:14.162~~~~~$\displaystyle\int{\frac{dx}{x^m(x^2-a^2)^n}}$} $$\int{\frac{1}{x^m(x^2-a^2)^n}}= \frac{1}{a^2}\int{\frac{1}{x^{m-2}(x^2-a^2)^n}}- \frac{1}{a^2}\int{\frac{1}{x^m(x^2-a^2)^{n-1}}} $$ <<*>>= )clear all --S 80 14:162 Axiom cannot compute this integral aa:=integrate(1/(x^m*(x^2-a^2)^n),x) --R --R --R x --R ++ 1 --I (1) | ---------------- d%L --R ++ 2 2 n m --I (- a + %L ) %L --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 p65 \end{thebibliography} \end{document}