я же уже решал вчера это...
znanija.com/task/1784197
Пояснение насчет подстановок:
![t(x) = \tan \frac{x}{2}\\ t'(x) = dt/dx\\ dt = t'(x)dx = \frac{(\frac{x}{2})'}{\cos^2 \frac{x}{2}}dx = \frac{\cos^2 \frac{x}{2} + \sin^2 \frac{x}{2}}{2\cos \frac{x}{2}}dx = \\ =\frac{dx}{2}(1 + \frac{\sin^2 \frac{x}{2}}{\cos^2 \frac{x}{2}}) = \frac{dx}{2}(1 + \tan^2 \frac{x}{2})= \frac{dx}{2}(1+t^2)\\ dx = \frac{2dt}{1+t^2} t(x) = \tan \frac{x}{2}\\ t'(x) = dt/dx\\ dt = t'(x)dx = \frac{(\frac{x}{2})'}{\cos^2 \frac{x}{2}}dx = \frac{\cos^2 \frac{x}{2} + \sin^2 \frac{x}{2}}{2\cos \frac{x}{2}}dx = \\ =\frac{dx}{2}(1 + \frac{\sin^2 \frac{x}{2}}{\cos^2 \frac{x}{2}}) = \frac{dx}{2}(1 + \tan^2 \frac{x}{2})= \frac{dx}{2}(1+t^2)\\ dx = \frac{2dt}{1+t^2}](https://tex.z-dn.net/?f=t%28x%29+%3D+%5Ctan+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%5C%5C+t%27%28x%29+%3D+dt%2Fdx%5C%5C+dt+%3D+t%27%28x%29dx+%3D+%5Cfrac%7B%28%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%29%27%7D%7B%5Ccos%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7Ddx+%3D+%5Cfrac%7B%5Ccos%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D+%2B+%5Csin%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7D%7B2%5Ccos+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7Ddx+%3D+%5C%5C+%3D%5Cfrac%7Bdx%7D%7B2%7D%281+%2B+%5Cfrac%7B%5Csin%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7D%7B%5Ccos%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7D%29+%3D+%5Cfrac%7Bdx%7D%7B2%7D%281+%2B+%5Ctan%5E2+%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%29%3D+%5Cfrac%7Bdx%7D%7B2%7D%281%2Bt%5E2%29%5C%5C+dx+%3D+%5Cfrac%7B2dt%7D%7B1%2Bt%5E2%7D)
По формуле двойного угла:
![\cos x = \frac{1-\tan^2\frac{x}{2}}{1+\tan^2\frac{x}{2}} = \frac{1-t^2}{1+t^2} \cos x = \frac{1-\tan^2\frac{x}{2}}{1+\tan^2\frac{x}{2}} = \frac{1-t^2}{1+t^2}](https://tex.z-dn.net/?f=%5Ccos+x+%3D+%5Cfrac%7B1-%5Ctan%5E2%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7D%7B1%2B%5Ctan%5E2%5Cfrac%7Bx%7D%7B2%7D%7D+%3D+%5Cfrac%7B1-t%5E2%7D%7B1%2Bt%5E2%7D)
Теперь загоняем все в интеграл
![\int \frac{dx}{5\cos x+3}=\int \frac{\frac{2dt}{1+t^2}}{5\frac{1-t^2}{1+t^2}+3} = \int \frac{2dt}{5(1-t^2)+3(1+t^2)}=\\ =\int \frac{2dt}{8-2t^2} = \int \frac{dt}{4-t^2} = -\int \frac{dt}{t^2-2^2} =\\ =-\frac{1}{4}\ln\frac{|t-2|}{|t+2|} + C \int \frac{dx}{5\cos x+3}=\int \frac{\frac{2dt}{1+t^2}}{5\frac{1-t^2}{1+t^2}+3} = \int \frac{2dt}{5(1-t^2)+3(1+t^2)}=\\ =\int \frac{2dt}{8-2t^2} = \int \frac{dt}{4-t^2} = -\int \frac{dt}{t^2-2^2} =\\ =-\frac{1}{4}\ln\frac{|t-2|}{|t+2|} + C](https://tex.z-dn.net/?f=%5Cint+%5Cfrac%7Bdx%7D%7B5%5Ccos+x%2B3%7D%3D%5Cint+%5Cfrac%7B%5Cfrac%7B2dt%7D%7B1%2Bt%5E2%7D%7D%7B5%5Cfrac%7B1-t%5E2%7D%7B1%2Bt%5E2%7D%2B3%7D+%3D+%5Cint+%5Cfrac%7B2dt%7D%7B5%281-t%5E2%29%2B3%281%2Bt%5E2%29%7D%3D%5C%5C+%3D%5Cint+%5Cfrac%7B2dt%7D%7B8-2t%5E2%7D+%3D+%5Cint+%5Cfrac%7Bdt%7D%7B4-t%5E2%7D+%3D+-%5Cint+%5Cfrac%7Bdt%7D%7Bt%5E2-2%5E2%7D+%3D%5C%5C+%3D-%5Cfrac%7B1%7D%7B4%7D%5Cln%5Cfrac%7B%7Ct-2%7C%7D%7B%7Ct%2B2%7C%7D+%2B+C)
Далее вместо t подставляем тангенс половинного угла (из подстановки) и получаем окончательный ответ.
PS Ответ какой-то не очень красивый... если в условии поменять 3 и 5 местами, то ответ будет намного красивее, т.к. вместо логарифма появится arctg, который очень кстати будет для подстановки ;)
Второй и третий варианты правильные... первый (как и вчера) с ошибкой ;)