Answer
La integral no puede resolverse con funciones elementales y se expresa mediante funciones especiales.
Solution
La integral proporcionada es:
\[
\int \frac{\omega t \pi x}{\cos(\omega t x)} + \frac{\phi \omega t x}{\sin(\omega t x)} \, dx
\]
Para resolver esta integral, podemos dividirla en dos partes y abordarlas por separado:
\[
\int \frac{\omega t \pi x}{\cos(\omega t x)} \, dx + \int \frac{\phi \omega t x}{\sin(\omega t x)} \, dx
\]
### 1. Primera Integral: \(\int \frac{\omega t \pi x}{\cos(\omega t x)} \, dx\)
Realizamos un cambio de variable para simplificar la expresión:
- Sea \( u = \omega t x \), entonces \( du = \omega t \, dx \) y \( dx = \frac{du}{\omega t} \).
La integral se convierte en:
\[
\int \frac{\omega t \pi x}{\cos(u)} \cdot \frac{du}{\omega t} = \pi \int \frac{x}{\cos(u)} \, du
\]
Sin embargo, \( x \) aún está en términos de \( u \). Dado que \( u = \omega t x \), entonces \( x = \frac{u}{\omega t} \). Sustituyendo:
\[
\pi \int \frac{\frac{u}{\omega t}}{\cos(u)} \, du = \frac{\pi}{\omega t} \int \frac{u}{\cos(u)} \, du
\]
Esta integral no tiene una solución en términos de funciones elementales y se expresa mediante funciones especiales, como la **Funcción Logarítmica Integral** o **Funciones de Integrales Improprias**.
### 2. Segunda Integral: \(\int \frac{\phi \omega t x}{\sin(\omega t x)} \, dx\)
Aplicamos un procedimiento similar:
- Sea \( v = \omega t x \), entonces \( dv = \omega t \, dx \) y \( dx = \frac{dv}{\omega t} \).
La integral se transforma en:
\[
\int \frac{\phi \omega t x}{\sin(v)} \cdot \frac{dv}{\omega t} = \phi \int \frac{x}{\sin(v)} \, dv
\]
Nuevamente, \( x = \frac{v}{\omega t} \):
\[
\phi \int \frac{\frac{v}{\omega t}}{\sin(v)} \, dv = \frac{\phi}{\omega t} \int \frac{v}{\sin(v)} \, dv
\]
Al igual que la primera integral, esta expresión no puede resolverse mediante funciones elementales y se expresa mediante funciones especiales.
### **Conclusión**
La integral completa:
\[
\int \frac{\omega t \pi x}{\cos(\omega t x)} + \frac{\phi \omega t x}{\sin(\omega t x)} \, dx
\]
no puede resolverse en términos de funciones elementales conocidas. Para una expresión más detallada, se requeriría el uso de **funciones especiales** o **aproximaciones numéricas** dependiendo del contexto y de los valores específicos de los parámetros involucrados.
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