Essa raiz no denominador me faz pensar em Substituição Trigonométrica. O que acontece é que temos que definir que caso é esse. Se você lembrar bem (ou der aquela sacada básica na nossa teoria) vai lembrar que esse é o caso do e que gera essa substituição:
Daí para frente é resolução e álgebra:
Agora temos que voltar isso para . Para isso usamos aquele triângulo que nos guia bem pela substituição. Sendo então a relação inicial da substituição :
No triângulo temos como seno o . Substituímos ali:
Resposta
Exercícios Resolvidos de Substituição Trigonométrica