Gujarati

Fundamental integration Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · 7-1.Indefinite Integral · Fundamental integration

393+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 39 of 393 questions in Gujarati

351
DifficultMCQ
$\int \frac{\sqrt{x^4+x^{-4}+2}}{x^3} d x=$
A
$\log |x|-\frac{1}{4 x^4}+C$
B
$\log |x|+\frac{1}{4 x^4}+C$
C
$\log |x|-\frac{4}{x^4}+C$
D
$\log |x|+\frac{4}{x^4}+C$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{\sqrt{x^4+x^{-4}+2}}{x^3} d x$
વર્ગમૂળની અંદરના પદને પૂર્ણવર્ગ તરીકે લખતા:
$x^4 + x^{-4} + 2 = (x^2)^2 + (x^{-2})^2 + 2(x^2)(x^{-2}) = (x^2 + x^{-2})^2$
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{\sqrt{(x^2 + x^{-2})^2}}{x^3} d x = \int \frac{x^2 + x^{-2}}{x^3} d x$
હવે,અંશના દરેક પદને $x^3$ વડે ભાગતા:
$I = \int \left( \frac{x^2}{x^3} + \frac{x^{-2}}{x^3} \right) d x = \int \left( \frac{1}{x} + x^{-5} \right) d x$
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$I = \int \frac{1}{x} d x + \int x^{-5} d x = \ln |x| + \frac{x^{-4}}{-4} + C$
$I = \ln |x| - \frac{1}{4x^4} + C$
352
MediumMCQ
$\int \left(1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \dots \infty \right) dx = $
A
$e^x + c$
B
$e^{-x} + c$
C
$e^{2x} + c$
D
$x e^x + c$

Solution

(A) આપણે જાણીએ છીએ કે ઘાતાંકીય વિધેય $e^x$ માટે ટેલર શ્રેણીનું વિસ્તરણ નીચે મુજબ છે:
$e^x = 1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \frac{x^3}{3!} + \dots \infty$
આને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int \left(1 + \frac{x}{1!} + \frac{x^2}{2!} + \dots \infty \right) dx = \int e^x dx$
$e^x$ નું $x$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન $e^x + c$ થાય છે,જ્યાં $c$ એ સંકલનનો અચળાંક છે.
તેથી,અંતિમ જવાબ $e^x + c$ છે.
353
DifficultMCQ
જો $\int \frac{1+\cos (4 x)}{\cot (x)-\tan (x)} d x=k \cos (4 x)+c$ હોય,તો
A
$k=\frac{1}{8}$
B
$k=\frac{1}{4}$
C
$k=\frac{-1}{8}$
D
$k=\frac{-1}{4}$

Solution

(C) આપેલ સંકલન $I = \int \frac{1+\cos (4 x)}{\cot x-\tan x} dx$ છે.
નિત્યસમ $1+\cos(2\theta) = 2\cos^2(\theta)$ નો ઉપયોગ કરતા,$1+\cos(4x) = 2\cos^2(2x)$ મળે.
વળી,$\cot x - \tan x = \frac{\cos x}{\sin x} - \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{\cos^2 x - \sin^2 x}{\sin x \cos x} = \frac{\cos(2x)}{\frac{1}{2}\sin(2x)} = 2\cot(2x)$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{2\cos^2(2x)}{2\cot(2x)} dx = \int \frac{\cos^2(2x)}{\frac{\cos(2x)}{\sin(2x)}} dx = \int \cos(2x)\sin(2x) dx$.
નિત્યસમ $\sin(2\theta) = 2\sin\theta\cos\theta$ નો ઉપયોગ કરતા,$\sin(4x) = 2\sin(2x)\cos(2x)$,તેથી $\sin(2x)\cos(2x) = \frac{1}{2}\sin(4x)$.
$I = \int \frac{1}{2}\sin(4x) dx = \frac{1}{2} \left( \frac{-\cos(4x)}{4} \right) + c = -\frac{1}{8}\cos(4x) + c$.
આને $k\cos(4x) + c$ સાથે સરખાવતા,આપણને $k = -\frac{1}{8}$ મળે છે.
આમ,વિકલ્પ $(c)$ સાચો છે.
354
DifficultMCQ
જો $\int \cos x \cdot \cos 2 x \cdot \cos 5 x \, dx = A \sin 2 x + B \sin 4 x + C \sin 6 x + D \sin 8 x + k$ (જ્યાં $k$ એ સંકલનનો સ્વૈચ્છિક અચળાંક છે),તો $\frac{1}{B} + \frac{1}{C} = $
A
$\frac{1}{A} - \frac{1}{D}$
B
$\frac{1}{A} + \frac{1}{D}$
C
$1$
D
$0$

Solution

(B) આપેલ છે,$\int \cos x \cdot \cos 2 x \cdot \cos 5 x \, dx$
$= \frac{1}{2} \int (2 \cos 5 x \cos x) \cos 2 x \, dx$
$= \frac{1}{2} \int (\cos 6 x + \cos 4 x) \cos 2 x \, dx$
$= \frac{1}{4} \int (2 \cos 6 x \cos 2 x + 2 \cos 4 x \cos 2 x) \, dx$
$= \frac{1}{4} \int (\cos 8 x + \cos 4 x + \cos 6 x + \cos 2 x) \, dx$
$= \frac{1}{4} \left[ \frac{\sin 8 x}{8} + \frac{\sin 4 x}{4} + \frac{\sin 6 x}{6} + \frac{\sin 2 x}{2} \right] + k$
$= \frac{\sin 2 x}{8} + \frac{\sin 4 x}{16} + \frac{\sin 6 x}{24} + \frac{\sin 8 x}{32} + k$
$A \sin 2 x + B \sin 4 x + C \sin 6 x + D \sin 8 x + k$ સાથે સરખાવતા,આપણને મળે છે:
$A = \frac{1}{8}, B = \frac{1}{16}, C = \frac{1}{24}, D = \frac{1}{32}$
તેથી,$\frac{1}{B} + \frac{1}{C} = 16 + 24 = 40$
અને $\frac{1}{A} + \frac{1}{D} = 8 + 32 = 40$
તેથી,$\frac{1}{B} + \frac{1}{C} = \frac{1}{A} + \frac{1}{D}$.
355
EasyMCQ
$\int \frac{x^8-9 x^2+18}{x^4-3 x^2+3} d x=$
A
$\frac{x^5}{4}+x^3+6 x^2+c$
B
$\frac{x^5}{5}+\frac{x^4}{4}+6 x+c$
C
$\frac{x^5}{5}+x^3+6 x+c$
D
$\frac{x^5}{5}-\frac{x^3}{2}+6 x^2+c$

Solution

(C) સંકલન $\int \frac{x^8-9 x^2+18}{x^4-3 x^2+3} d x$ ઉકેલવા માટે,આપણે સૌ પ્રથમ જોઈએ છીએ કે અંશની ઘાત $(8)$ એ છેદની ઘાત $(4)$ કરતા મોટી છે.
$x^8-9 x^2+18$ ને $x^4-3 x^2+3$ વડે ભાગાકાર કરતા:
$x^8-9 x^2+18 = (x^4-3 x^2+3)(x^4+3 x^2+6) + 0$.
આમ,સંકલન નીચે મુજબ બને છે:
$\int (x^4+3 x^2+6) d x$.
$x$ ની સાપેક્ષમાં દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$= \int x^4 d x + 3 \int x^2 d x + 6 \int 1 d x$.
$= \frac{x^5}{5} + 3 \left( \frac{x^3}{3} \right) + 6x + c$.
$= \frac{x^5}{5} + x^3 + 6x + c$.
356
EasyMCQ
જો $\int \frac{dx}{1+\sin x} = \tan \left(\frac{x}{2}-\theta\right) + C$ હોય,તો $\theta=$
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\pi$
D
$\frac{\pi}{6}$

Solution

(B) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \frac{dx}{1+\sin x}$ છે.
અંશ અને છેદને $(1-\sin x)$ વડે ગુણતા:
$I = \int \frac{1-\sin x}{1-\sin^2 x} dx = \int \frac{1-\sin x}{\cos^2 x} dx$
$I = \int (\sec^2 x - \sec x \tan x) dx = \tan x - \sec x + C$
અડધા ખૂણાના નિત્યસમ $\sin x = 2\sin(\frac{x}{2})\cos(\frac{x}{2})$ અને $\cos x = \cos^2(\frac{x}{2}) - \sin^2(\frac{x}{2})$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{\sin x - 1}{\cos x} + C = \frac{-(\cos(\frac{x}{2}) - \sin(\frac{x}{2}))^2}{(\cos(\frac{x}{2}) - \sin(\frac{x}{2}))(\cos(\frac{x}{2}) + \sin(\frac{x}{2}))} + C$
$I = -\frac{\cos(\frac{x}{2}) - \sin(\frac{x}{2})}{\cos(\frac{x}{2}) + \sin(\frac{x}{2})} + C = -\tan\left(\frac{\pi}{4} - \frac{x}{2}\right) + C$
કારણ કે $-\tan(A) = \tan(-A)$,તેથી $I = \tan\left(\frac{x}{2} - \frac{\pi}{4}\right) + C$.
આને $\tan(\frac{x}{2} - \theta) + C$ સાથે સરખાવતા,આપણને $\theta = \frac{\pi}{4}$ મળે છે.
357
EasyMCQ
સંકલન શોધો: $\int \left(\frac{8^{1+x}+4^{1+x}}{2^{2x}}\right) dx$
A
$\frac{2^x}{\log 2}+4x+C$
B
$8 \cdot \frac{2^x}{\log 2}-4x+C$
C
$8 \cdot \frac{2^x}{\log 2}+4x+C$
D
$\frac{2^x}{\log 2}-4x+C$

Solution

(C) આપેલ સંકલન: $I = \int \left(\frac{8^{1+x}+4^{1+x}}{2^{2x}}\right) dx$
પદોને આ રીતે લખી શકાય: $8^{1+x} = 8 \cdot 8^x = 8 \cdot (2^3)^x = 8 \cdot 2^{3x}$ અને $4^{1+x} = 4 \cdot 4^x = 4 \cdot (2^2)^x = 4 \cdot 2^{2x}$
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા: $I = \int \frac{8 \cdot 2^{3x} + 4 \cdot 2^{2x}}{2^{2x}} dx$
દરેક પદને $2^{2x}$ વડે ભાગતા: $I = \int (8 \cdot 2^{3x-2x} + 4) dx = \int (8 \cdot 2^x + 4) dx$
$x$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા: $I = 8 \int 2^x dx + \int 4 dx$
સૂત્ર $\int a^x dx = \frac{a^x}{\log_e a} + C$ નો ઉપયોગ કરતા: $I = 8 \cdot \frac{2^x}{\log_e 2} + 4x + C$
358
EasyMCQ
નીચેના વિધાનો $(A)$ અને $(B)$ ધ્યાનમાં લો:
$(A) \int_a^b \frac{d}{d x}(f(x)) d x = \frac{d}{d x} \int_a^b f(x) d x$
$(B) \frac{d}{d x} \left( \int f(x) d x \right) = f(x) + C$
નીચેનામાંથી કયું સાચું છે?
A
માત્ર $(A)$ સાચું છે
B
માત્ર $(B)$ સાચું છે
C
$(A)$ અને $(B)$ બંને સાચા છે
D
$(A)$ અને $(B)$ બંને ખોટા છે

Solution

(D) વિધાન $(A)$ માટે: ડાબી બાજુ $\int_a^b \frac{d}{d x}(f(x)) d x = f(b) - f(a)$ છે,જે એક અચળ કિંમત છે. જમણી બાજુ $\frac{d}{d x} \int_a^b f(x) d x$ છે. કારણ કે $\int_a^b f(x) d x$ એ નિશ્ચિત સંકલન છે જેનું પરિણામ એક અચળ સંખ્યા મળે છે,તેથી $x$ ની સાપેક્ષમાં તેનું વિકલન $0$ થાય છે. આમ,સામાન્ય રીતે $f(b) - f(a) \neq 0$,તેથી $(A)$ ખોટું છે.
વિધાન $(B)$ માટે: અનિશ્ચિત સંકલનની વ્યાખ્યા મુજબ,$\frac{d}{d x} \int f(x) d x = f(x)$ થાય. અચળાંક $C$ ફક્ત અનિશ્ચિત સંકલનના પરિણામમાં જ હોય છે,તેના વિકલનમાં નહીં. તેથી,$\frac{d}{d x} \left( \int f(x) d x \right) = f(x)$ થાય,$f(x) + C$ નહીં. આમ,$(B)$ પણ ખોટું છે.
નિષ્કર્ષ: $(A)$ અને $(B)$ બંને ખોટા છે.
359
EasyMCQ
જો $f^{\prime}(x)=x+\frac{1}{x}$ હોય,તો $f(x)=$
A
$x^2+\log |x|+c$
B
$\frac{x^2}{2}+\log |x|+c$
C
$x+\log |x|+c$
D
$\frac{x}{2}+\log |x|+c$

Solution

(B) આપેલ છે કે $f^{\prime}(x)=x+\frac{1}{x}$.
$f(x)$ શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરીએ છીએ:
$f(x) = \int f^{\prime}(x) dx = \int \left(x + \frac{1}{x}\right) dx$.
સંકલનના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા:
$f(x) = \int x dx + \int \frac{1}{x} dx$.
પ્રમાણિત સંકલન સૂત્રો $\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1}$ અને $\int \frac{1}{x} dx = \log |x| + C$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(x) = \frac{x^2}{2} + \log |x| + C$.
360
MediumMCQ
નીચે આપેલ વિધાન $(A)$ અને કારણ $(R)$ ધ્યાનમાં લો:
વિધાન $(A)$: $\int \sqrt{x-3} \left(\sin^{-1}(\log x) + \cos^{-1}(\log x)\right) dx = \frac{\pi}{3}(x-3)^{3/2} + c$
કારણ $(R)$: $\sin^{-1}(f(x)) + \cos^{-1}(f(x)) = \frac{\pi}{2}$,જ્યાં $|f(x)| \le 1$
સાચો વિકલ્પ પસંદ કરો:
A
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે,$(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી છે
B
$(A)$ અને $(R)$ બંને સાચા છે,$(R)$ એ $(A)$ ની સાચી સમજૂતી નથી
C
$(A)$ સાચું છે,પરંતુ $(R)$ ખોટું છે
D
$(A)$ ખોટું છે,પરંતુ $(R)$ સાચું છે

Solution

(A) પગલું $1$: કારણ $(R)$ નું વિશ્લેષણ કરો. આપણે જાણીએ છીએ કે $u \in [-1, 1]$ માટે $\sin^{-1}(u) + \cos^{-1}(u) = \frac{\pi}{2}$ થાય છે. તેથી,કારણ $(R)$ સાચું છે.
પગલું $2$: વિધાન $(A)$ માં સંકલ્યને સરળ બનાવો. $(R)$ ના નિત્યસમનો ઉપયોગ કરતા,$\sin^{-1}(\log x) + \cos^{-1}(\log x) = \frac{\pi}{2}$ થાય,જો $|\log x| \le 1$ હોય,એટલે કે $x \in [1/e, e]$.
પગલું $3$: સંકલન શોધો: $\int \sqrt{x-3} \cdot \frac{\pi}{2} dx = \frac{\pi}{2} \int (x-3)^{1/2} dx$.
પગલું $4$: ઘાતનો નિયમ $\int u^n du = \frac{u^{n+1}}{n+1}$ વાપરતા,આપણને $\frac{\pi}{2} \cdot \frac{(x-3)^{3/2}}{3/2} + c = \frac{\pi}{2} \cdot \frac{2}{3}(x-3)^{3/2} + c = \frac{\pi}{3}(x-3)^{3/2} + c$ મળે છે.
પગલું $5$: પરિણામ વિધાન $(A)$ સાથે મેળ ખાતું હોવાથી,$(A)$ સાચું છે અને $(R)$ એ તેની સાચી સમજૂતી છે.
361
EasyMCQ
જો $x > 0$ અને $x \neq (2n+1) \frac{\pi}{2}$ હોય,તો $\int \left(x \sqrt{x} - e^{\log(\sec x \tan x)} + \frac{3x^2 - 2x + 1}{x^2}\right) dx =$
A
$x \sqrt{x} - \sec x + 3x - 2 \log x - \frac{1}{x} + c$
B
$\frac{2}{5} x^2 \sqrt{x} - \sec x + 3x + \frac{2}{x^2} - \frac{1}{x} + c$
C
$x \sqrt{x} - \sec x + 3x + \frac{2}{x^2} - \frac{1}{x} + c$
D
$\frac{2}{5} x^2 \sqrt{x} - \sec x + 3x - 2 \log x - \frac{1}{x} + c$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int \left(x \sqrt{x} - e^{\log(\sec x \tan x)} + \frac{3x^2 - 2x + 1}{x^2}\right) dx$.
$e^{\log f(x)} = f(x)$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int \left(x^{3/2} - \sec x \tan x + 3 - \frac{2}{x} + \frac{1}{x^2}\right) dx$.
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$\int x^{3/2} dx = \frac{x^{5/2}}{5/2} = \frac{2}{5} x^2 \sqrt{x}$.
$\int -\sec x \tan x dx = -\sec x$.
$\int 3 dx = 3x$.
$\int -\frac{2}{x} dx = -2 \log x$.
$\int \frac{1}{x^2} dx = \int x^{-2} dx = \frac{x^{-1}}{-1} = -\frac{1}{x}$.
આ બધાને જોડતા,આપણને મળે છે $I = \frac{2}{5} x^2 \sqrt{x} - \sec x + 3x - 2 \log x - \frac{1}{x} + c$.
362
EasyMCQ
ધારો કે $f(x)=\int\left(\frac{2 x^3-3 x^2+4 x-5}{x^2}\right) d x$ અને $f(1)=1$ છે. તો $f(5)=$
A
$10+4 \log 5$
B
$10-4 \log 5$
C
$9+4 \log 5$
D
$9-4 \log 5$

Solution

(C) આપેલ છે: $f(x)=\int\left(\frac{2 x^3-3 x^2+4 x-5}{x^2}\right) d x$
સંકલ્યનું સાદું રૂપ આપતા: $f(x)=\int\left(2 x-3+\frac{4}{x}-\frac{5}{x^2}\right) d x$
દરેક પદનું સંકલન કરતા: $f(x)=x^2-3 x+4 \log |x|+\frac{5}{x}+C$
આપેલ છે કે $f(1)=1$,તેથી $x=1$ મૂકતા: $1^2-3(1)+4 \log(1)+\frac{5}{1}+C=1$
$1-3+0+5+C=1 \Rightarrow 3+C=1 \Rightarrow C=-2$
આમ,$f(x)=x^2-3 x+4 \log |x|+\frac{5}{x}-2$
હવે,$f(5)$ ની કિંમત શોધતા: $f(5)=5^2-3(5)+4 \log 5+\frac{5}{5}-2$
$f(5)=25-15+4 \log 5+1-2$
$f(5)=9+4 \log 5$
363
MediumMCQ
જો $\frac{3 \pi}{4} < x < \frac{7 \pi}{4}$ હોય,તો $\int \left(2^x - \sqrt{1 + \sin 2x} + \frac{1}{x^2} - \frac{1}{x}\right) dx = $
A
$\frac{2^x}{\log 2} - \sin x + \cos x - \frac{1}{x} - \log |x| + c$
B
$2^x \log 2 + \sin x - \cos x - \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2} + c$
C
$\frac{2^x}{\log 2} + \sin x - \cos x - \frac{1}{x} - \log |x| + c$
D
$\frac{2^x}{\log 2} - \sin x - \cos x - \frac{1}{x} - \log |x| + c$

Solution

(C) આપેલ સંકલન $I = \int \left(2^x - \sqrt{1 + \sin 2x} + \frac{1}{x^2} - \frac{1}{x}\right) dx$ છે.
કારણ કે $1 + \sin 2x = \sin^2 x + \cos^2 x + 2 \sin x \cos x = (\sin x + \cos x)^2$,તેથી $\sqrt{1 + \sin 2x} = |\sin x + \cos x|$ થાય.
આપેલ છે કે $\frac{3 \pi}{4} < x < \frac{7 \pi}{4}$,આ અંતરાલમાં $\sin x + \cos x$ ઋણ છે.
તેથી,$|\sin x + \cos x| = -(\sin x + \cos x)$ થાય.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \left(2^x - (-(\sin x + \cos x)) + \frac{1}{x^2} - \frac{1}{x}\right) dx$
$I = \int \left(2^x + \sin x + \cos x + \frac{1}{x^2} - \frac{1}{x}\right) dx$
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$I = \frac{2^x}{\log 2} - \cos x + \sin x - \frac{1}{x} - \log |x| + c$
પદોને ગોઠવતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{2^x}{\log 2} + \sin x - \cos x - \frac{1}{x} - \log |x| + c$.
તેથી,વિકલ્પ $C$ સાચો છે.
364
MediumMCQ
જો $x \neq (2n+1) \frac{\pi}{2}, n \in Z$ અને $\cos x \neq \frac{-1}{2}$ હોય,તો સંકલન શોધો:
$\int \left( \frac{\sin x + \sin 2x}{1 + \cos x + \cos 2x} \right)^2 dx$
A
$\frac{\tan^3 x}{3} - x + c$
B
$\frac{\sec^3 x}{3} - x + c$
C
$\cot x - x + c$
D
$\tan x - x + c$

Solution

(D) આપેલ સંકલન $I = \int \left( \frac{\sin x + \sin 2x}{1 + \cos x + \cos 2x} \right)^2 dx$ છે.
ત્રિકોણમિતીય નિત્યસમ $\sin 2x = 2 \sin x \cos x$ અને $\cos 2x = 2 \cos^2 x - 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int \left( \frac{\sin x + 2 \sin x \cos x}{1 + \cos x + 2 \cos^2 x - 1} \right)^2 dx$
$I = \int \left( \frac{\sin x (1 + 2 \cos x)}{\cos x (1 + 2 \cos x)} \right)^2 dx$
અહીં $\cos x \neq -1/2$ હોવાથી,આપણે $(1 + 2 \cos x)$ ને છેદમાં અને અંશમાં ઉડાડી શકીએ છીએ:
$I = \int \left( \frac{\sin x}{\cos x} \right)^2 dx = \int \tan^2 x dx$
નિત્યસમ $\tan^2 x = \sec^2 x - 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int (\sec^2 x - 1) dx = \tan x - x + c$.
365
MediumMCQ
જો $f(x) = \int \frac{2-3 \sin^2 x}{1+\cos 2x} dx$ અને $f\left(\frac{\pi}{4}\right) = 1$ હોય,તો $f(0) =$
A
$\frac{3}{8}(4-\pi)$
B
$3-\frac{\pi}{4}$
C
$0$
D
$1$

Solution

(A) આપેલ છે કે $f(x) = \int \frac{2-3 \sin^2 x}{1+\cos 2x} dx$.
નિત્યસમ $1+\cos 2x = 2 \cos^2 x$ નો ઉપયોગ કરતા:
$f(x) = \int \frac{2-3 \sin^2 x}{2 \cos^2 x} dx = \int \left( \frac{2}{2 \cos^2 x} - \frac{3 \sin^2 x}{2 \cos^2 x} \right) dx$
$f(x) = \int (\sec^2 x - \frac{3}{2} \tan^2 x) dx$
કારણ કે $\tan^2 x = \sec^2 x - 1$,તેથી:
$f(x) = \int (\sec^2 x - \frac{3}{2}(\sec^2 x - 1)) dx = \int (\sec^2 x - \frac{3}{2} \sec^2 x + \frac{3}{2}) dx$
$f(x) = \int (\frac{3}{2} - \frac{1}{2} \sec^2 x) dx = \frac{3}{2} x - \frac{1}{2} \tan x + C$
આપેલ છે કે $f\left(\frac{\pi}{4}\right) = 1$:
$\frac{3}{2} \left(\frac{\pi}{4}\right) - \frac{1}{2} \tan\left(\frac{\pi}{4}\right) + C = 1$
$\frac{3\pi}{8} - \frac{1}{2}(1) + C = 1 \Rightarrow C = 1 + \frac{1}{2} - \frac{3\pi}{8} = \frac{3}{2} - \frac{3\pi}{8} = \frac{3}{8}(4-\pi)$
હવે,$f(0) = \frac{3}{2}(0) - \frac{1}{2} \tan(0) + C = C = \frac{3}{8}(4-\pi)$.
366
EasyMCQ
$x \in \left(\frac{3 \pi}{4}, \pi\right)$ માટે,સંકલન $\int(\sqrt{1+\sin 2 x}+\sqrt{1-\sin 2 x}) \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$-2 \cos x + C$
B
$2 \sin x + C$
C
$-2 \sin x + C$
D
$2 \cos x + C$

Solution

(A) આપેલ સંકલન $I = \int(\sqrt{1+\sin 2 x} + \sqrt{1-\sin 2 x}) \, dx$ છે.
નિત્યસમ $1 = \sin^2 x + \cos^2 x$ અને $\sin 2x = 2 \sin x \cos x$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\sqrt{1+\sin 2x} = \sqrt{(\sin x + \cos x)^2} = |\sin x + \cos x|$
$\sqrt{1-\sin 2x} = \sqrt{(\sin x - \cos x)^2} = |\sin x - \cos x|$
જ્યારે $x \in \left(\frac{3 \pi}{4}, \pi\right)$ હોય,ત્યારે $\sin x > 0$ અને $\cos x < 0$ છે. વળી,$|\sin x| > |\cos x|$ હોવાથી,$\sin x + \cos x > 0$ અને $\sin x - \cos x > 0$ થાય.
તેથી,પદાવલિ $(\sin x + \cos x) + (\sin x - \cos x) = 2 \sin x$ બને છે.
આમ,$I = \int 2 \sin x \, dx = -2 \cos x + C$.
367
MediumMCQ
$\int \sqrt{1+2 \cot x(\cot x+\operatorname{cosec} x)} \, dx =$
A
$2 \log \left|\sin \frac{x}{2}\right|+c$
B
$2 \log \left|\cos \frac{x}{2}\right|+c$
C
$\log \left|\sin \frac{x}{2}+\cos \frac{x}{2}\right|+c$
D
$2 \log |\sin x+\cos x|+c$

Solution

(A) આપેલ સંકલન $I = \int \sqrt{1+2 \cot x(\cot x+\operatorname{cosec} x)} \, dx$ છે.
નિત્યસમ $1+\cot^2 x = \operatorname{cosec}^2 x$ નો ઉપયોગ કરીને,વર્ગમૂળની અંદરના પદનું વિસ્તરણ કરતા:
$I = \int \sqrt{1+2 \cot^2 x + 2 \operatorname{cosec} x \cot x} \, dx$.
$1+\cot^2 x = \operatorname{cosec}^2 x$ હોવાથી,$1 = \operatorname{cosec}^2 x - \cot^2 x$ થાય.
આ કિંમત મૂકતા:
$I = \int \sqrt{\operatorname{cosec}^2 x - \cot^2 x + 2 \cot^2 x + 2 \operatorname{cosec} x \cot x} \, dx$
$I = \int \sqrt{\operatorname{cosec}^2 x + \cot^2 x + 2 \operatorname{cosec} x \cot x} \, dx$
$I = \int \sqrt{(\operatorname{cosec} x + \cot x)^2} \, dx$
$I = \int (\operatorname{cosec} x + \cot x) \, dx$
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$I = \ln |\operatorname{cosec} x - \cot x| + \ln |\sin x| + c$
$I = \ln |(\operatorname{cosec} x - \cot x) \sin x| + c$
$I = \ln |1 - \cos x| + c$
નિત્યસમ $1 - \cos x = 2 \sin^2 \frac{x}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \ln |2 \sin^2 \frac{x}{2}| + c = \ln 2 + 2 \ln |\sin \frac{x}{2}| + c$
અહીં $\ln 2$ અચળ હોવાથી,તેને $c$ માં સમાવી શકાય છે:
$I = 2 \ln |\sin \frac{x}{2}| + c$.
368
MediumMCQ
$\int(\cot x \cot (x+\alpha)+1) d x=$
A
$\cot \alpha \log \left|\frac{\sin x}{\sin (x+\alpha)}\right|+c$
B
$\log |\sin x \sin (x+\alpha)|+x+c$
C
$\log |\sin x \cos (x+\alpha)|+x+c$
D
$\tan \alpha \log \left|\frac{\cos x}{\sin (x+\alpha)}\right|+c$

Solution

(A) આપણી પાસે સંકલન $I = \int(\cot x \cot (x+\alpha)+1) d x$ છે.
નિત્યસમ $\cot A \cot B + 1 = \frac{\cos A \cos B + \sin A \sin B}{\sin A \sin B} = \frac{\cos(A-B)}{\sin A \sin B}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int \frac{\cos(x - (x+\alpha))}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x = \int \frac{\cos(-\alpha)}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x = \cos \alpha \int \frac{1}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x$.
$\sin \alpha$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$I = \frac{\cos \alpha}{\sin \alpha} \int \frac{\sin \alpha}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x = \cot \alpha \int \frac{\sin((x+\alpha)-x)}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x$.
$\sin(A-B) = \sin A \cos B - \cos A \sin B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \cot \alpha \int \frac{\sin(x+\alpha) \cos x - \cos(x+\alpha) \sin x}{\sin x \sin (x+\alpha)} d x$.
$I = \cot \alpha \int (\cot x - \cot (x+\alpha)) d x$.
સંકલન કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \cot \alpha (\log |\sin x| - \log |\sin (x+\alpha)|) + c = \cot \alpha \log \left|\frac{\sin x}{\sin (x+\alpha)}\right| + c$.
369
EasyMCQ
$\int \frac{1+\cos 4 x}{\cot x-\tan x} d x$ ની કિંમત શોધો.
A
$-\frac{1}{4} \cos 4 x+C$
B
$\frac{1}{8} \cos 4 x+C$
C
$\frac{1}{4} \sin 4 x+C$
D
$-\frac{1}{8} \cos 4 x+C$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int \frac{1+\cos 4 x}{\cot x-\tan x} dx$.
નિત્યસમ $1+\cos 4x = 2\cos^2 2x$ અને $\cot x - \tan x = \frac{\cos x}{\sin x} - \frac{\sin x}{\cos x} = \frac{\cos^2 x - \sin^2 x}{\sin x \cos x} = \frac{\cos 2x}{\frac{1}{2}\sin 2x} = 2\cot 2x$ નો ઉપયોગ કરતા.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{2\cos^2 2x}{2\cot 2x} dx = \int \frac{\cos^2 2x}{\frac{\cos 2x}{\sin 2x}} dx = \int \sin 2x \cos 2x dx$.
નિત્યસમ $\sin 2x \cos 2x = \frac{1}{2} \sin 4x$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int \frac{1}{2} \sin 4x dx = \frac{1}{2} \left( -\frac{\cos 4x}{4} \right) + C = -\frac{1}{8} \cos 4x + C$.
370
MediumMCQ
$\int \left( \frac{1}{x^2} + \frac{\sin^3 x + \cos^3 x}{\sin^2 x \cos^2 x} \right) dx =$
A
$\frac{(\sin x - \cos x)x - \sin x \cos x}{x \sin x \cos x} + c$
B
$-\frac{1}{x} + \sec x + \csc x + c$
C
$-\frac{1}{x} + \tan x - \cot x + c$
D
$\frac{(\sin x - \cos x)x - \sin x - \cos x}{x(\sin x + \cos x)} + c$

Solution

(B) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \left( \frac{1}{x^2} + \frac{\sin^3 x + \cos^3 x}{\sin^2 x \cos^2 x} \right) dx$ છે.
સંકલનને બે ભાગમાં વિભાજિત કરો: $I = \int \frac{1}{x^2} dx + \int \frac{\sin^3 x}{\sin^2 x \cos^2 x} dx + \int \frac{\cos^3 x}{\sin^2 x \cos^2 x} dx$.
દરેક પદને સરળ બનાવો: $I = \int x^{-2} dx + \int \frac{\sin x}{\cos^2 x} dx + \int \frac{\cos x}{\sin^2 x} dx$.
સંકલન મેળવો: $\int x^{-2} dx = -\frac{1}{x}$.
બીજા પદ માટે,$u = \cos x$ લો,તો $du = -\sin x dx$,તેથી $\int \sec x \tan x dx = \sec x$.
ત્રીજા પદ માટે,$v = \sin x$ લો,તો $dv = \cos x dx$,તેથી $\int \csc x \cot x dx = -\csc x$.
આમ,$I = -\frac{1}{x} + \sec x - \csc x + c$ મળે છે.
371
DifficultMCQ
જો $\int \frac{x}{(a+x)^5} dx = \frac{1}{k(a+x)^4}(f(x)) + c$ હોય,તો $\frac{f(-a)}{ak} = $
A
$\frac{1}{3}$
B
$\frac{1}{2}$
C
$\frac{5}{6}$
D
$\frac{1}{4}$

Solution

(D) ધારો કે $u = x+a$,તેથી $du = dx$ અને $x = u-a$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \frac{u-a}{u^5} du = \int (u^{-4} - au^{-5}) du$
$= \frac{u^{-3}}{-3} - a \frac{u^{-4}}{-4} + C$
$= -\frac{1}{3u^3} + \frac{a}{4u^4} + C$
$= \frac{-4u + 3a}{12u^4} + C$
$= \frac{-4(x+a) + 3a}{12(x+a)^4} + C$
$= \frac{-4x - 4a + 3a}{12(x+a)^4} + C$
$= \frac{1}{12(x+a)^4}(-4x - a) + C$
આને $\frac{1}{k(a+x)^4}(f(x)) + c$ સાથે સરખાવતા,આપણને $k = 12$ અને $f(x) = -4x - a$ મળે છે.
હવે,$f(-a) = -4(-a) - a = 4a - a = 3a$ ગણીએ.
અંતે,$\frac{f(-a)}{ak} = \frac{3a}{12a} = \frac{3}{12} = \frac{1}{4}$.
372
MediumMCQ
ધારો કે $x \neq \frac{-3}{5}, \frac{2}{5}$. જો $f\left(\frac{2x+1}{5x+3}\right) = x+2$ હોય,તો $\int f(x) dx =$
A
$\frac{7}{5}x - \frac{1}{5} \log |5x+3| + c$
B
$\frac{7}{5}x - \frac{1}{25} \log |5x+3| + c$
C
$\frac{7}{5}x - \frac{1}{25} \log |5x-2| + c$
D
$\frac{7}{5}x - \frac{1}{5} \log |5x-2| + c$

Solution

(C) આપેલ છે $f\left(\frac{2x+1}{5x+3}\right) = x+2$.
ધારો કે $t = \frac{2x+1}{5x+3}$.
તેથી $t(5x+3) = 2x+1 \implies 5xt + 3t = 2x+1 \implies x(5t-2) = 1-3t \implies x = \frac{1-3t}{5t-2} = \frac{3t-1}{2-5t}$.
વિધેયમાં $x$ ની કિંમત મૂકતા: $f(t) = \frac{3t-1}{2-5t} + 2 = \frac{3t-1 + 4-10t}{2-5t} = \frac{3-7t}{2-5t} = \frac{7t-3}{5t-2}$.
હવે,$\int f(x) dx = \int \frac{7x-3}{5x-2} dx$.
ભાગાકારનો ઉપયોગ કરતા: $\frac{7x-3}{5x-2} = \frac{7}{5} \left(\frac{5x-2}{5x-2}\right) + \frac{\frac{14}{5}-3}{5x-2} = \frac{7}{5} - \frac{1}{5(5x-2)}$.
આમ,$\int f(x) dx = \int \left(\frac{7}{5} - \frac{1}{5(5x-2)}\right) dx = \frac{7}{5}x - \frac{1}{25} \ln |5x-2| + c$.
373
EasyMCQ
$\int \frac{x^3+2 x}{x^4+4} d x=$
A
$\frac{1}{2}\left[\tan ^{-1}\left(\frac{x^2}{2}\right)+\log \left(\frac{\sqrt{x^4+4}}{2}\right)\right]+C$
B
$\frac{1}{2} \tan ^{-1}\left(\frac{x^2+2}{2 x}\right)+C$
C
$\frac{1}{2}\left[\tan ^{-1}\left(\frac{x^2}{2}\right)-\log \left(\frac{\sqrt{x^4+4}}{4}\right)\right]+C$
D
$\frac{1}{\sqrt{2}} \tan ^{-1}\left(\frac{x^2+1}{\sqrt{2} x}\right)+C$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{x^3+2x}{x^4+4} dx$.
સંકલનને બે ભાગમાં વિભાજિત કરો: $I = \int \frac{x^3}{x^4+4} dx + \int \frac{2x}{x^4+4} dx$.
પ્રથમ ભાગ માટે,$u = x^4+4$ લો,તેથી $du = 4x^3 dx$,જેથી $\int \frac{x^3}{x^4+4} dx = \frac{1}{4} \log|x^4+4| + C_1$.
બીજા ભાગ માટે,$t = x^2$ લો,તેથી $dt = 2x dx$,જેથી $\int \frac{2x}{(x^2)^2+4} dx = \int \frac{dt}{t^2+2^2} = \frac{1}{2} \tan^{-1}(\frac{t}{2}) + C_2 = \frac{1}{2} \tan^{-1}(\frac{x^2}{2}) + C_2$.
આ બંનેને જોડતા,$I = \frac{1}{4} \log(x^4+4) + \frac{1}{2} \tan^{-1}(\frac{x^2}{2}) + C$.
નોંધો કે $\frac{1}{4} \log(x^4+4) = \frac{1}{2} \log(\sqrt{x^4+4}) = \frac{1}{2} \log(\frac{\sqrt{x^4+4}}{2} \times 2) = \frac{1}{2} \log(\frac{\sqrt{x^4+4}}{2}) + \frac{1}{2} \log(2)$.
અચળાંક $\frac{1}{2} \log(2)$ ને $C$ માં સમાવી લેતા,આપણને $I = \frac{1}{2} \left[ \tan^{-1}(\frac{x^2}{2}) + \log(\frac{\sqrt{x^4+4}}{2}) \right] + C$ મળે છે.
374
MediumMCQ
જો $f\left(\frac{t+1}{2 t+1}\right)=t+1$ હોય,તો $\int f(x) d x=$
A
$\frac{x^2}{2}+c$
B
$\log (2 x-1)+\frac{1}{2} \log (x+1)+c$
C
$\frac{1}{2} \log (2 x-1)+c$
D
$\frac{x}{2}+\frac{1}{4} \log (2 x-1)+c$

Solution

(D) આપેલ છે કે,$f\left(\frac{t+1}{2 t+1}\right)=t+1$.
ધારો કે $\frac{t+1}{2 t+1}=x$.
તેથી $t+1=x(2t+1) \Rightarrow t+1=2tx+x$.
$t(1-2x)=x-1 \Rightarrow t=\frac{x-1}{1-2x}=\frac{1-x}{2x-1}$.
$f(x)$ ના પદમાં $t$ ની કિંમત મૂકતા:
$f(x) = \frac{1-x}{2x-1} + 1 = \frac{1-x+2x-1}{2x-1} = \frac{x}{2x-1}$.
હવે,સંકલન મેળવીએ:
$\int f(x) dx = \int \frac{x}{2x-1} dx = \frac{1}{2} \int \frac{2x}{2x-1} dx$.
$= \frac{1}{2} \int \frac{2x-1+1}{2x-1} dx = \frac{1}{2} \int \left(1 + \frac{1}{2x-1}\right) dx$.
$= \frac{1}{2} \left[ x + \frac{1}{2} \log |2x-1| \right] + c$.
$= \frac{x}{2} + \frac{1}{4} \log |2x-1| + c$.
375
MediumMCQ
જો $\int \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-\sqrt[3]{x}} d x=x+E x^{5 / 6}+D x^{2 / 3}+C x^{1 / 2}+B x^{1 / 3}+A x^{1 / 6}+\log (\sqrt[6]{x}-1)^6+K$ હોય,તો $A+B+C+D+E=$
A
$\frac{137}{10}$
B
$\frac{129}{10}$
C
$\frac{119}{10}$
D
$\frac{117}{10}$

Solution

(A) ધારો કે $I=\int \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x}-\sqrt[3]{x}} d x$.
$x=t^6$ આદેશ લેતા,$d x=6 t^5 d t$ મળે.
તેથી $I=\int \frac{t^3}{t^3-t^2} \cdot 6 t^5 d t = 6 \int \frac{t^8}{t^2(t-1)} d t = 6 \int \frac{t^6}{t-1} d t$.
બહુપદી ભાગાકારનો ઉપયોગ કરતા,$\frac{t^6}{t-1} = t^5+t^4+t^3+t^2+t+1+\frac{1}{t-1}$.
દરેક પદનું સંકલન કરતા: $I = 6 \left[ \frac{t^6}{6} + \frac{t^5}{5} + \frac{t^4}{4} + \frac{t^3}{3} + \frac{t^2}{2} + t + \log|t-1| \right] + K$.
$I = t^6 + \frac{6}{5} t^5 + \frac{6}{4} t^4 + \frac{6}{3} t^3 + \frac{6}{2} t^2 + 6t + 6 \log|t-1| + K$.
$t = x^{1/6}$ હોવાથી,$I = x + \frac{6}{5} x^{5/6} + \frac{3}{2} x^{2/3} + 2 x^{1/2} + 3 x^{1/3} + 6 x^{1/6} + \log(\sqrt[6]{x}-1)^6 + K$.
સહગુણકોની સરખામણી કરતા: $E = \frac{6}{5}$,$D = \frac{3}{2}$,$C = 2$,$B = 3$,$A = 6$.
સરવાળો $A+B+C+D+E = 6 + 3 + 2 + \frac{3}{2} + \frac{6}{5} = 11 + 1.5 + 1.2 = 13.7 = \frac{137}{10}$.
376
MediumMCQ
$\int\left(\sqrt{\frac{a+x}{a-x}}+\sqrt{\frac{a-x}{a+x}}\right) d x$ ની કિંમત શોધો.
A
$2 \sin ^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)+C$
B
$2 a \sin ^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)+C$
C
$2 \cos ^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)+C$
D
$2 a \cos ^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)+C$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \left( \sqrt{\frac{a+x}{a-x}} + \sqrt{\frac{a-x}{a+x}} \right) dx$.
સંકલિતનું સાદું રૂપ આપતા:
$\sqrt{\frac{a+x}{a-x}} + \sqrt{\frac{a-x}{a+x}} = \frac{a+x + a-x}{\sqrt{(a-x)(a+x)}} = \frac{2a}{\sqrt{a^2-x^2}}$.
હવે,સંકલન આ મુજબ થશે:
$I = \int \frac{2a}{\sqrt{a^2-x^2}} dx$.
પ્રમાણિત સંકલન સૂત્ર $\int \frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}} dx = \sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right) + C$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = 2a \int \frac{1}{\sqrt{a^2-x^2}} dx = 2a \sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right) + C$.
377
MediumMCQ
જો $\int \frac{e^x-1}{e^x+1} dx = f(x) + c$ હોય,તો $f(x)$ ની કિંમત શોધો.
A
$2 \log (e^x + 1)$
B
$\log (e^{2x} - 1)$
C
$2 \log (e^x + 1) - x$
D
$\log (e^{2x} + 1)$

Solution

(C) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \frac{e^x - 1}{e^x + 1} dx$ છે.
અંશને $(e^x + 1) - 2$ તરીકે લખતા,
$I = \int \frac{(e^x + 1) - 2}{e^x + 1} dx = \int \left( 1 - \frac{2}{e^x + 1} \right) dx$.
$\int 1 dx = x$ અને $\int \frac{2}{e^x + 1} dx$ માટે,અંશ અને છેદને $e^{-x}$ વડે ગુણતા:
$\int \frac{2e^{-x}}{1 + e^{-x}} dx$.
ધારો કે $v = 1 + e^{-x}$,તો $dv = -e^{-x} dx$.
તેથી,$\int \frac{2}{e^x + 1} dx = -2 \log (1 + e^{-x}) = -2 \log \left( \frac{e^x + 1}{e^x} \right) = -2 \log (e^x + 1) + 2x$.
આમ,$I = x - (-2 \log (e^x + 1) + 2x) + c = 2 \log (e^x + 1) - x + c$.
$f(x) + c$ સાથે સરખાવતા,$f(x) = 2 \log (e^x + 1) - x$ મળે છે.
378
DifficultMCQ
જો $f\left(\frac{2 x+3}{3 x+5}\right)=x+4$,જ્યાં $x \neq \frac{-5}{3}, \frac{-2}{3}$,અને $\int f(x) d x=A x+B \ln |3 x-2|+C$ હોય,તો $3 B-A=$
A
$\frac{64}{9}$
B
$\frac{-52}{21}$
C
$\frac{-10}{3}$
D
$\frac{-8}{3}$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f\left(\frac{2 x+3}{3 x+5}\right)=x+4$. ધારો કે $y = \frac{2 x+3}{3 x+5}$.
તેથી $y(3x+5) = 2x+3 \Rightarrow 3xy + 5y = 2x+3 \Rightarrow x(3y-2) = 3-5y \Rightarrow x = \frac{3-5y}{3y-2}$.
$f(y) = x+4$ માં $x$ ની કિંમત મૂકતા,$f(y) = \frac{3-5y}{3y-2} + 4 = \frac{3-5y + 12y - 8}{3y-2} = \frac{7y-5}{3y-2}$.
આમ,$f(x) = \frac{7x-5}{3x-2}$.
હવે,$\int f(x) dx = \int \frac{7x-5}{3x-2} dx = \int \frac{\frac{7}{3}(3x-2) - 5 + \frac{14}{3}}{3x-2} dx = \int \left( \frac{7}{3} - \frac{1/3}{3x-2} \right) dx$.
$= \frac{7}{3}x - \frac{1}{9} \ln |3x-2| + C$.
$Ax + B \ln |3x-2| + C$ સાથે સરખાવતા,$A = \frac{7}{3}$ અને $B = -\frac{1}{9}$ મળે.
તેથી,$3B - A = 3(-\frac{1}{9}) - \frac{7}{3} = -\frac{1}{3} - \frac{7}{3} = -\frac{8}{3}$.
379
MediumMCQ
$\int(\sqrt{1-\sin x}+\sqrt{1+\sin x}) dx =f(x)+c$,જ્યાં $c$ એ સંકલનનો અચળાંક છે. જો $\frac{5 \pi}{2}$
A
$1$
B
$\sqrt{3}$
C
$0$
D
$-1$

Solution

(A) આપેલ છે $I = \int(\sqrt{1-\sin x}+\sqrt{1+\sin x}) dx$.
કારણ કે $1-\sin x = (\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2})^2$ અને $1+\sin x = (\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2})^2$,તેથી $\sqrt{1-\sin x} = |\cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2}|$ અને $\sqrt{1+\sin x} = |\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2}|$.
$\frac{5 \pi}{2} < x < \frac{7 \pi}{2}$ માટે,$\frac{5 \pi}{4} < \frac{x}{2} < \frac{7 \pi}{4}$ થાય.
આ અંતરાલમાં,$\cos \frac{x}{2} < 0$ અને $\sin \frac{x}{2} < 0$,અને ખાસ કરીને $\cos \frac{x}{2} < \sin \frac{x}{2}$ છે.
તેથી,$\sqrt{1-\sin x} = \sin \frac{x}{2} - \cos \frac{x}{2}$ અને $\sqrt{1+\sin x} = -(\cos \frac{x}{2} + \sin \frac{x}{2})$.
$I = \int (\sin \frac{x}{2} - \cos \frac{x}{2} - \cos \frac{x}{2} - \sin \frac{x}{2}) dx = \int -2 \cos \frac{x}{2} dx = -4 \sin \frac{x}{2} + C$.
તેથી $f(x) = -4 \sin \frac{x}{2}$.
ત્યારબાદ $f'(x) = -2 \cos \frac{x}{2}$.
$f'(\frac{8 \pi}{3}) = -2 \cos \frac{4 \pi}{3} = -2 (-\frac{1}{2}) = 1$.
380
MediumMCQ
જો $f(x) = \frac{3-8x}{3x-1}$ અને $\int f(y) dy = Ay + B \log |3y-1| + C$ હોય,તો $\frac{A-3B}{2} =$
A
$0$
B
$\frac{-5}{2}$
C
$\frac{1}{2}$
D
$\frac{-3}{2}$

Solution

(D) આપેલ છે કે $f(y) = \frac{3-8y}{3y-1}$.
આપણે $\int \frac{3-8y}{3y-1} dy$ ની કિંમત શોધવાની છે.
બીજગણિતીય સાદુરૂપ આપતા:
$\frac{3-8y}{3y-1} = \frac{-\frac{8}{3}(3y-1) + 3 - \frac{8}{3}}{3y-1} = -\frac{8}{3} + \frac{1/3}{3y-1}$.
હવે,$y$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા:
$\int (-\frac{8}{3} + \frac{1}{3(3y-1)}) dy = -\frac{8}{3}y + \frac{1}{3} \cdot \frac{1}{3} \log |3y-1| + C = -\frac{8}{3}y + \frac{1}{9} \log |3y-1| + C$.
આને $Ay + B \log |3y-1| + C$ સાથે સરખાવતા,આપણને $A = -\frac{8}{3}$ અને $B = \frac{1}{9}$ મળે છે.
તેથી,$\frac{A-3B}{2} = \frac{-\frac{8}{3} - 3(\frac{1}{9})}{2} = \frac{-\frac{8}{3} - \frac{1}{3}}{2} = \frac{-3}{2}$.
381
DifficultMCQ
$\int \frac{d x}{\cos (x+4) \cos (x+2)}$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{\sin 2} \log \left|\cos (x+4)^2\right|+C$
B
$\frac{1}{2} \log \left|\frac{\sec (x+2)}{\sec (x+4)}\right|+C$
C
$\frac{1}{\sin 2} \log \left|\frac{\sec (x+4)}{\sec (x+2)}\right|+C$
D
$\log \left|\frac{\sec (x+4)}{\sec (x+2)}\right|+C$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{d x}{\cos (x+4) \cos (x+2)}$.
અંશ અને છેદને $\sin 2$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$I = \frac{1}{\sin 2} \int \frac{\sin 2}{\cos (x+4) \cos (x+2)} d x$.
અહીં $2 = (x+4) - (x+2)$ હોવાથી:
$I = \frac{1}{\sin 2} \int \frac{\sin [(x+4)-(x+2)]}{\cos (x+4) \cos (x+2)} d x$.
સૂત્ર $\sin(A-B) = \sin A \cos B - \cos A \sin B$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{\sin 2} \int \frac{\sin (x+4) \cos (x+2) - \cos (x+4) \sin (x+2)}{\cos (x+4) \cos (x+2)} d x$.
$I = \frac{1}{\sin 2} \int [\tan (x+4) - \tan (x+2)] d x$.
$\tan x$ નું સંકલન $\log |\sec x|$ થાય છે:
$I = \frac{1}{\sin 2} [\log |\sec (x+4)| - \log |\sec (x+2)|] + C$.
$I = \frac{1}{\sin 2} \log \left|\frac{\sec (x+4)}{\sec (x+2)}\right| + C$.
382
EasyMCQ
જો $\int \frac{x+5}{x^2+4x+5} dx = a \log(x^2+4x+5) + b \tan^{-1}(x+k) + C$ હોય,તો $(a, b, k)$ ની કિંમત શોધો.
A
$(\frac{1}{2}, 3, 2)$
B
$(\frac{1}{2}, 1, 2)$
C
$(\frac{1}{2}, 3, 1)$
D
$(1, 3, 2)$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{x+5}{x^2+4x+5} dx$.
અંશને $x+5 = \lambda(2x+4) + \mu$ તરીકે દર્શાવો.
બંને બાજુ $x$ ના સહગુણકો અને અચળ પદોની સરખામણી કરતા:
$1 = 2\lambda \implies \lambda = \frac{1}{2}$
$5 = 4\lambda + \mu \implies 5 = 4(\frac{1}{2}) + \mu \implies 5 = 2 + \mu \implies \mu = 3$.
આમ,$I = \int \frac{\frac{1}{2}(2x+4) + 3}{x^2+4x+5} dx = \frac{1}{2} \int \frac{2x+4}{x^2+4x+5} dx + 3 \int \frac{1}{(x+2)^2 + 1^2} dx$.
સૂત્ર $\int \frac{f'(x)}{f(x)} dx = \log|f(x)|$ અને $\int \frac{1}{x^2+a^2} dx = \frac{1}{a} \tan^{-1}(\frac{x}{a}) + C$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{2} \log(x^2+4x+5) + 3 \tan^{-1}(x+2) + C$.
આપેલ સ્વરૂપ $a \log(x^2+4x+5) + b \tan^{-1}(x+k) + C$ સાથે સરખાવતા,આપણને $a = \frac{1}{2}$,$b = 3$,અને $k = 2$ મળે છે.
383
MediumMCQ
$\int \frac{\cos 2x}{\cos x} dx = $
A
$2 \sin x + \log |\sec x + \tan x| + C$
B
$2 \sin x - \log |\sec x - \tan x| + C$
C
$2 \sin x - \log |\sec x + \tan x| + C$
D
$2 \sin x + \log |\sec x - \tan x| + C$

Solution

(C) આપણે જાણીએ છીએ કે $\cos 2x = 2 \cos^2 x - 1$.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int \frac{2 \cos^2 x - 1}{\cos x} dx = \int (2 \cos x - \frac{1}{\cos x}) dx$.
આનું સાદું રૂપ $\int (2 \cos x - \sec x) dx$ થાય છે.
દરેક પદનું સંકલન કરતા,આપણને મળે છે:
$2 \int \cos x dx - \int \sec x dx$.
$\cos x$ નું સંકલન $\sin x$ થાય છે અને $\sec x$ નું સંકલન $\log |\sec x + \tan x|$ થાય છે.
તેથી,અંતિમ જવાબ $2 \sin x - \log |\sec x + \tan x| + C$ છે.
384
DifficultMCQ
$\int \frac{\sin ^8 x-\cos ^8 x}{1-2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \, dx$
A
$-\frac{1}{2} \sin 2x + C$
B
$\frac{1}{2} \sin 2x + C$
C
$\frac{1}{2} \sin x + C$
D
$-\frac{1}{2} \sin x + C$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{\sin ^8 x - \cos ^8 x}{1 - 2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \, dx$.
વર્ગોના તફાવતના સૂત્ર $a^2 - b^2 = (a-b)(a+b)$ નો ઉપયોગ કરીને,આપણે અંશને આ રીતે લખી શકીએ:
$\sin ^8 x - \cos ^8 x = (\sin ^4 x - \cos ^4 x)(\sin ^4 x + \cos ^4 x) = (\sin ^2 x - \cos ^2 x)(\sin ^2 x + \cos ^2 x)(\sin ^4 x + \cos ^4 x)$.
કારણ કે $\sin ^2 x + \cos ^2 x = 1$,અંશ $(\sin ^2 x - \cos ^2 x)(\sin ^4 x + \cos ^4 x)$ બને છે.
વધુમાં,નોંધો કે $\sin ^4 x + \cos ^4 x = (\sin ^2 x + \cos ^2 x)^2 - 2 \sin ^2 x \cos ^2 x = 1 - 2 \sin ^2 x \cos ^2 x$.
આને સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{(\sin ^2 x - \cos ^2 x)(1 - 2 \sin ^2 x \cos ^2 x)}{1 - 2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \, dx$.
$I = \int (\sin ^2 x - \cos ^2 x) \, dx = \int -(\cos ^2 x - \sin ^2 x) \, dx$.
નિત્યસમ $\cos 2x = \cos ^2 x - \sin ^2 x$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = -\int \cos 2x \, dx = -\frac{\sin 2x}{2} + C$.
385
EasyMCQ
$\int \sqrt{1+\cos x} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$2 \sqrt{2} \cos \frac{x}{2} + C$
B
$2 \sqrt{2} \sin \frac{x}{2} + C$
C
$\sqrt{2} \cos \frac{x}{2} + C$
D
$\sqrt{2} \sin \frac{x}{2} + C$

Solution

(B) આપણે જાણીએ છીએ કે $1 + \cos x = 2 \cos^2 \left(\frac{x}{2}\right)$.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \sqrt{2 \cos^2 \left(\frac{x}{2}\right)} \, dx = \int \sqrt{2} \left| \cos \left(\frac{x}{2}\right) \right| \, dx$.
ધારો કે $\cos \left(\frac{x}{2}\right) > 0$,તો આપણને મળે:
$\sqrt{2} \int \cos \left(\frac{x}{2}\right) \, dx$.
$x$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા:
$\sqrt{2} \cdot \frac{\sin \left(\frac{x}{2}\right)}{1/2} + C = 2 \sqrt{2} \sin \left(\frac{x}{2}\right) + C$.
386
MediumMCQ
$\int \frac{dx}{\sin x+\sqrt{3} \cos x}$ ની કિંમત શોધો,જ્યાં $c$ એ સ્વૈચ્છિક અચળાંક છે.
A
$\frac{1}{2} \ln \left|\tan \left(\frac{x}{2}-\frac{\pi}{6}\right)\right|+c$
B
$\frac{1}{2} \ln \left|\tan \left(\frac{x}{4}-\frac{\pi}{6}\right)\right|+c$
C
$\frac{1}{2} \ln \left|\tan \left(\frac{x}{2}+\frac{\pi}{6}\right)\right|+c$
D
$\frac{1}{2} \ln \left|\tan \left(\frac{x}{4}+\frac{\pi}{3}\right)\right|+c$

Solution

(C) સંકલન $I = \int \frac{dx}{\sin x+\sqrt{3} \cos x}$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે $2$ વડે ગુણીએ અને ભાગીએ:
$I = \int \frac{dx}{2(\frac{1}{2} \sin x + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x)}$
નિત્યસમ $\sin(x + \frac{\pi}{3}) = \sin x \cos \frac{\pi}{3} + \cos x \sin \frac{\pi}{3} = \frac{1}{2} \sin x + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos x$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{2} \int \frac{dx}{\sin(x + \frac{\pi}{3})} = \frac{1}{2} \int \operatorname{cosec}(x + \frac{\pi}{3}) dx$
પ્રમાણિત સૂત્ર $\int \operatorname{cosec} \theta d\theta = \ln |\tan(\frac{\theta}{2})| + c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{2} \ln |\tan(\frac{x + \frac{\pi}{3}}{2})| + c = \frac{1}{2} \ln |\tan(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6})| + c$.
387
DifficultMCQ
$\int \frac{dx}{\sqrt{4x-9x^2}} = \rule{1cm}{0.15mm} + C$
A
$\frac{1}{3} \sin^{-1} \left( \frac{3x-2}{2} \right)$
B
$\frac{1}{3} \sin^{-1} \left( \frac{9x-2}{2} \right)$
C
$\frac{1}{9} \sin^{-1} \left( \frac{3x-2}{2} \right)$
D
$\frac{1}{2} \sin^{-1} \left( \frac{9x-3}{2} \right)$

Solution

(B) સંકલન $I = \int \frac{dx}{\sqrt{4x-9x^2}}$ ની ગણતરી કરવા માટે,સૌ પ્રથમ વર્ગમૂળમાંથી $9$ સામાન્ય કાઢતા:
$I = \int \frac{dx}{\sqrt{9(\frac{4}{9}x - x^2)}} = \frac{1}{3} \int \frac{dx}{\sqrt{\frac{4}{9}x - x^2}}$.
હવે,વર્ગમૂળની અંદરની દ્વિઘાત પદાવલિ માટે પૂર્ણવર્ગની રીતનો ઉપયોગ કરતા:
$\frac{4}{9}x - x^2 = -(x^2 - \frac{4}{9}x) = -((x - \frac{2}{9})^2 - (\frac{2}{9})^2) = (\frac{2}{9})^2 - (x - \frac{2}{9})^2$.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \frac{1}{3} \int \frac{dx}{\sqrt{(\frac{2}{9})^2 - (x - \frac{2}{9})^2}}$.
પ્રમાણિત સંકલન સૂત્ર $\int \frac{dx}{\sqrt{a^2 - x^2}} = \sin^{-1}(\frac{x}{a}) + C$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{3} \sin^{-1}\left( \frac{x - 2/9}{2/9} \right) + C = \frac{1}{3} \sin^{-1}\left( \frac{9x - 2}{2} \right) + C$.
388
DifficultMCQ
$\int \frac{dx}{\sqrt{9-8x-4x^2}} = $ . . . . . . + $C$
A
$\frac{1}{2} \sin^{-1} (\frac{8x-9}{9})$
B
$\frac{1}{9} \sin^{-1} (\frac{9x-8}{8})$
C
$\frac{1}{3} \sin^{-1} (\frac{9x-8}{8})$
D
$\frac{1}{2} \sin^{-1} (\frac{2x+2}{\sqrt{13}})$

Solution

(D) સંકલન $I = \int \frac{dx}{\sqrt{9-8x-4x^2}}$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે છેદમાં રહેલી દ્વિઘાત પદાવલિ માટે પૂર્ણવર્ગની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
$9 - 8x - 4x^2 = 9 - (4x^2 + 8x) = 9 - 4(x^2 + 2x)$.
કૌંસમાં $1$ ઉમેરતા અને બાદ કરતા: $9 - 4(x^2 + 2x + 1 - 1) = 9 - 4(x+1)^2 + 4 = 13 - (2x+2)^2$.
આમ,સંકલન $I = \int \frac{dx}{\sqrt{(\sqrt{13})^2 - (2x+2)^2}}$ બને છે.
પ્રમાણિત સૂત્ર $\int \frac{du}{\sqrt{a^2 - u^2}} = \sin^{-1}(\frac{u}{a}) + C$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = 2x+2$ અને $du = 2dx$ (તેથી $dx = \frac{du}{2}$):
$I = \frac{1}{2} \int \frac{du}{\sqrt{(\sqrt{13})^2 - u^2}} = \frac{1}{2} \sin^{-1}(\frac{u}{\sqrt{13}}) + C$.
$u = 2x+2$ મૂકતા,આપણને $I = \frac{1}{2} \sin^{-1}(\frac{2x+2}{\sqrt{13}}) + C$ મળે છે.
389
MediumMCQ
$\int \sec^2 x \csc^2 x \, dx = $ . . . . . . $+ C$
A
$\tan x - \cot x$
B
$\tan x + \cot x$
C
$\tan x \cdot \cot x$
D
$\tan x - \cot 2x$

Solution

(A) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \sec^2 x \csc^2 x \, dx$ છે.
નિત્યસમ $\sec^2 x = \frac{1}{\cos^2 x}$ અને $\csc^2 x = \frac{1}{\sin^2 x}$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int \frac{1}{\cos^2 x \sin^2 x} \, dx$.
કારણ કે $1 = \sin^2 x + \cos^2 x$,આપણે લખી શકીએ:
$I = \int \frac{\sin^2 x + \cos^2 x}{\cos^2 x \sin^2 x} \, dx$.
$I = \int \left( \frac{\sin^2 x}{\cos^2 x \sin^2 x} + \frac{\cos^2 x}{\cos^2 x \sin^2 x} \right) \, dx$.
$I = \int (\sec^2 x + \csc^2 x) \, dx$.
દરેક પદનું સંકલન કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \tan x - \cot x + C$.

7-1.Indefinite Integral — Fundamental integration · Frequently Asked Questions

1Are these 7-1.Indefinite Integral questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a 7-1.Indefinite Integral Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.