$\int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{1+\cos ^{2} x} d x$ का मान ज्ञात कीजिए।
माना $I = \int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{1+\cos ^{2} x} d x$.
गुणधर्म $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin(\pi - x)}{1 + \cos^2(\pi - x)} dx = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx - \int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx - I$.
$2I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \frac{\pi}{2} \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
माना $\cos x = t$,तब $-\sin x dx = dt$. जब $x=0, t=1$ और जब $x=\pi, t=-1$.
$I = \frac{\pi}{2} \int_{1}^{-1} \frac{-dt}{1 + t^2} = \frac{\pi}{2} \int_{-1}^{1} \frac{dt}{1 + t^2}$.
चूंकि $\frac{1}{1+t^2}$ एक सम फलन है,इसलिए $I = \frac{\pi}{2} \times 2 \int_{0}^{1} \frac{dt}{1 + t^2} = \pi [\tan^{-1} t]_{0}^{1}$.
$I = \pi (\tan^{-1}(1) - \tan^{-1}(0)) = \pi (\frac{\pi}{4} - 0) = \frac{\pi^2}{4}$.
गुणधर्म $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin(\pi - x)}{1 + \cos^2(\pi - x)} dx = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx - \int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx - I$.
$2I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
$I = \frac{\pi}{2} \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{1 + \cos^2 x} dx$.
माना $\cos x = t$,तब $-\sin x dx = dt$. जब $x=0, t=1$ और जब $x=\pi, t=-1$.
$I = \frac{\pi}{2} \int_{1}^{-1} \frac{-dt}{1 + t^2} = \frac{\pi}{2} \int_{-1}^{1} \frac{dt}{1 + t^2}$.
चूंकि $\frac{1}{1+t^2}$ एक सम फलन है,इसलिए $I = \frac{\pi}{2} \times 2 \int_{0}^{1} \frac{dt}{1 + t^2} = \pi [\tan^{-1} t]_{0}^{1}$.
$I = \pi (\tan^{-1}(1) - \tan^{-1}(0)) = \pi (\frac{\pi}{4} - 0) = \frac{\pi^2}{4}$.
Explore More
Similar Questions
$\int_{0}^{\pi} \frac{x \tan x}{\sec x + \tan x} dx =$
मान लीजिए $f(x)$ एक फलन है जो $f(x) + f(\pi - x) = \pi^2, \forall x \in R$ को संतुष्ट करता है। तो $\int_{0}^{\pi} f(x) \sin x \, dx$ का मान $...........$ है।
DifficultJEE MAIN 2023
View Solutionसमाकलन $\int_{-1/2}^{1/2} \left( [x] + \log \left( \frac{1+x}{1-x} \right) \right) dx$ का मान ज्ञात कीजिए (जहाँ $[.]$ महत्तम पूर्णांक फलन है):
MediumIIT 2002
View Solutionनिश्चित समाकलन का मान ज्ञात कीजिए: $\int_{\frac{1}{2}}^{2} \frac{x^2 \ln x}{(1+x^2)^3} dx$
मान लीजिए $f: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow [0, 1]$ एक फलन है जो $f(x) = \sin^2 x$ द्वारा परिभाषित है और मान लीजिए $g: [0, \frac{\pi}{2}] \rightarrow [0, \infty)$ एक फलन है जो $g(x) = \sqrt{\frac{\pi x}{2} - x^2}$ द्वारा परिभाषित है।
(इस अनुच्छेद पर आधारित दो प्रश्न हैं। नीचे दिए गए प्रश्न वे दो हैं।)
$(1)$ $2 \int_0^{\frac{\pi}{2}} f(x) g(x) dx - \int_0^{\frac{\pi}{2}} g(x) dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
$(2)$ $\frac{16}{\pi^3} \int_0^{\frac{\pi}{2}} f(x) g(x) dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
(इस अनुच्छेद पर आधारित दो प्रश्न हैं। नीचे दिए गए प्रश्न वे दो हैं।)
$(1)$ $2 \int_0^{\frac{\pi}{2}} f(x) g(x) dx - \int_0^{\frac{\pi}{2}} g(x) dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
$(2)$ $\frac{16}{\pi^3} \int_0^{\frac{\pi}{2}} f(x) g(x) dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
Vedclass Products
For Students
Vedclass Test Series
Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.
Start Free TrialFor Teachers
Exam Paper Generator
Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.
Try FreeFor Institutes
Online Exam Module
Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.
See Demo