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Fundamental integration Questions in Hindi

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

393+

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Showing 50 of 393 questions in Hindi

151
EasyMCQ
$f(x) = 4x^{3} - 6$ द्वारा परिभाषित $f$ का प्रति-अवकलज $F$ ज्ञात कीजिए,जहाँ $F(0) = 3$ है।
A
$x^{4} - 6x + 3$
B
$x^{4} - 6x + 1$
C
$x^{4} - 6x + 2$
D
$x^{4} - 6x + 4$

Solution

(A) प्रति-अवकलज $F(x)$,$f(x)$ का $x$ के सापेक्ष समाकलन है:
$F(x) = \int (4x^{3} - 6) \, dx$
$F(x) = 4 \int x^{3} \, dx - 6 \int 1 \, dx$
$F(x) = 4 \left( \frac{x^{4}}{4} \right) - 6x + C$
$F(x) = x^{4} - 6x + C$
दिया गया है कि $F(0) = 3$,इसलिए हम समीकरण में $x = 0$ प्रतिस्थापित करते हैं:
$3 = (0)^{4} - 6(0) + C$
$3 = 0 - 0 + C$
$C = 3$
अतः,अभीष्ट प्रति-अवकलज $F(x) = x^{4} - 6x + 3$ है।
152
EasyMCQ
निरीक्षण विधि द्वारा फलन $\sin 2x$ का प्रति-अवकलज (या समाकल) ज्ञात कीजिए।
A
$-\frac{1}{2} \cos 2x$
B
$\frac{1}{2} \cos 2x$
C
$-\cos 2x$
D
$\cos 2x$

Solution

(A) $\sin 2x$ का प्रति-अवकलज $x$ का एक ऐसा फलन $F(x)$ है जिसका अवकलज $F'(x) = \sin 2x$ है।
हम जानते हैं कि $\cos 2x$ का अवकलज है:
$\frac{d}{dx}(\cos 2x) = -2 \sin 2x$
दोनों पक्षों को $-2$ से विभाजित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$-\frac{1}{2} \frac{d}{dx}(\cos 2x) = \sin 2x$
अवकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हुए,हम लिख सकते हैं:
$\frac{d}{dx}\left(-\frac{1}{2} \cos 2x\right) = \sin 2x$
अतः,$\sin 2x$ का प्रति-अवकलज $-\frac{1}{2} \cos 2x$ है।
153
EasyMCQ
निरीक्षण विधि द्वारा फलन $\cos 3x$ का प्रति-अवकलज (या समाकल) ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{3} \sin 3x$
B
$\frac{1}{3} \cos 3x$
C
$\frac{1}{3} \sin x$
D
$\sin 3x$

Solution

(A) $\cos 3x$ का प्रति-अवकलज एक ऐसा फलन $F(x)$ है जिसका अवकलज $F'(x) = \cos 3x$ है।
हम जानते हैं कि $\sin 3x$ का $x$ के सापेक्ष अवकलन:
$\frac{d}{dx}(\sin 3x) = 3 \cos 3x$
दोनों पक्षों को $3$ से भाग देने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{1}{3} \frac{d}{dx}(\sin 3x) = \cos 3x$
अवकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हुए,हम लिख सकते हैं:
$\frac{d}{dx} \left( \frac{1}{3} \sin 3x \right) = \cos 3x$
अतः,$\cos 3x$ का प्रति-अवकलज $\frac{1}{3} \sin 3x$ है।
154
EasyMCQ
निरीक्षण विधि द्वारा फलन $e^{2x}$ का प्रति-अवकलज (या समाकल) ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{2} e^{2x}$
B
$e^{2x}$
C
$2e^{2x}$
D
$\frac{1}{4} e^{2x}$

Solution

(A) $e^{2x}$ का प्रति-अवकलज एक ऐसा फलन $F(x)$ है कि $F'(x) = e^{2x}$ हो।
हम जानते हैं कि $x$ के सापेक्ष $e^{2x}$ का अवकलन:
$\frac{d}{dx}(e^{2x}) = 2e^{2x}$
$e^{2x}$ को अलग करने के लिए,दोनों पक्षों को $2$ से विभाजित करने पर:
$e^{2x} = \frac{1}{2} \frac{d}{dx}(e^{2x})$
अवकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हुए,हम लिख सकते हैं:
$e^{2x} = \frac{d}{dx}\left(\frac{1}{2} e^{2x}\right)$
अतः,निरीक्षण विधि द्वारा,$e^{2x}$ का प्रति-अवकलज $\frac{1}{2} e^{2x}$ है।
155
MediumMCQ
निरीक्षण विधि द्वारा फलन $\sin 2x - 4e^{3x}$ का प्रति-अवकलज (या समाकल) ज्ञात कीजिए।
A
$-\frac{1}{2} \cos 2x - \frac{4}{3} e^{3x}$
B
$-\frac{1}{2} \cos 2x + \frac{4}{3} e^{3x}$
C
$\frac{1}{2} \cos 2x - \frac{4}{3} e^{3x}$
D
$\frac{1}{2} \cos 2x + \frac{4}{3} e^{3x}$

Solution

(A) $\sin 2x - 4e^{3x}$ का प्रति-अवकलज एक ऐसा फलन $F(x)$ है कि $F'(x) = \sin 2x - 4e^{3x}$ हो।
हम जानते हैं कि $\frac{d}{dx}(\cos 2x) = -2 \sin 2x$,जिसका अर्थ है कि $\frac{d}{dx}(-\frac{1}{2} \cos 2x) = \sin 2x$।
हम यह भी जानते हैं कि $\frac{d}{dx}(e^{3x}) = 3e^{3x}$,जिसका अर्थ है कि $\frac{d}{dx}(-\frac{4}{3} e^{3x}) = -4e^{3x}$।
इन दोनों को मिलाने पर,हमें प्राप्त होता है $\frac{d}{dx}(-\frac{1}{2} \cos 2x - \frac{4}{3} e^{3x}) = \sin 2x - 4e^{3x}$।
अतः,प्रति-अवकलज $-\frac{1}{2} \cos 2x - \frac{4}{3} e^{3x}$ है।
156
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(4 e^{3 x}+1) d x$

Solution

(N/A) समाकलन $\int(4 e^{3 x}+1) d x$ ज्ञात करने के लिए,हम समाकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हैं:
$\int(4 e^{3 x}+1) d x = 4 \int e^{3 x} d x + \int 1 d x$
हम जानते हैं कि $\int e^{ax} d x = \frac{e^{ax}}{a} + C$ और $\int 1 d x = x + C$ होता है।
इन सूत्रों को लागू करने पर:
$= 4 \left( \frac{e^{3 x}}{3} \right) + x + C$
$= \frac{4}{3} e^{3 x} + x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
157
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int x^{2}\left(1-\frac{1}{x^{2}}\right) d x$

Solution

दिया गया समाकलन: $\int x^{2}\left(1-\frac{1}{x^{2}}\right) d x$
कोष्ठक के अंदर $x^{2}$ से गुणा करने पर:
$= \int \left(x^{2} \cdot 1 - x^{2} \cdot \frac{1}{x^{2}}\right) d x$
$= \int (x^{2} - 1) d x$
समाकलन के रैखिकता गुणधर्म का उपयोग करने पर:
$= \int x^{2} d x - \int 1 d x$
घात नियम $\int x^{n} d x = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{x^{3}}{3} - x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ समाकलन स्थिरांक है।
158
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(ax^{2} + bx + c) dx$

Solution

समाकलन $\int(ax^{2} + bx + c) dx$ ज्ञात करने के लिए,हम समाकलन के रैखिकता गुणधर्म का उपयोग करते हैं:
$\int(ax^{2} + bx + c) dx = a \int x^{2} dx + b \int x dx + c \int 1 dx$
घात नियम $\int x^{n} dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ (जहाँ $n \neq -1$) का उपयोग करने पर:
$= a \left(\frac{x^{3}}{3}\right) + b \left(\frac{x^{2}}{2}\right) + c(x) + C$
$= \frac{ax^{3}}{3} + \frac{bx^{2}}{2} + cx + C$
जहाँ $C$ समाकलन स्थिरांक है।
159
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(2x^{2}+e^{x})dx$

Solution

समाकलन $\int(2x^{2}+e^{x})dx$ ज्ञात करने के लिए,हम समाकलन के रैखिकता गुणधर्म का उपयोग करते हैं:
$\int(2x^{2}+e^{x})dx = 2\int x^{2}dx + \int e^{x}dx$
घात नियम $\int x^{n}dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ और चरघातांकी नियम $\int e^{x}dx = e^{x} + C$ का उपयोग करते हुए:
$= 2\left(\frac{x^{3}}{3}\right) + e^{x} + C$
$= \frac{2}{3}x^{3} + e^{x} + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
160
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int\left(\sqrt{x}-\frac{1}{\sqrt{x}}\right)^{2} d x$

Solution

हमें समाकलन $\int\left(\sqrt{x}-\frac{1}{\sqrt{x}}\right)^{2} d x$ दिया गया है।
सबसे पहले,बीजगणितीय सर्वसमिका $(a-b)^{2} = a^{2} + b^{2} - 2ab$ का उपयोग करके वर्ग का विस्तार करें:
$\left(\sqrt{x}-\frac{1}{\sqrt{x}}\right)^{2} = (\sqrt{x})^{2} + \left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right)^{2} - 2(\sqrt{x})\left(\frac{1}{\sqrt{x}}\right) = x + \frac{1}{x} - 2$.
अब,इस मान को समाकलन में वापस रखें:
$\int\left(x+\frac{1}{x}-2\right) d x$.
समाकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करके,हम इसे तीन अलग-अलग समाकलनों में विभाजित कर सकते हैं:
$\int x \, d x + \int \frac{1}{x} \, d x - 2 \int 1 \, d x$.
प्रत्येक पद का समाकलन करने पर:
$\int x \, d x = \frac{x^{2}}{2}$,
$\int \frac{1}{x} \, d x = \log |x|$,
$-2 \int 1 \, d x = -2x$.
इन परिणामों को संयोजित करने और समाकलन स्थिरांक $C$ को जोड़ने पर:
$\frac{x^{2}}{2} + \log |x| - 2x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
161
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{x^{3}+5 x^{2}-4}{x^{2}} d x$

Solution

(N/A) समाकलन $\int \frac{x^{3}+5 x^{2}-4}{x^{2}} d x$ का मूल्यांकन करने के लिए,हम पहले अंश के प्रत्येक पद को हर $x^{2}$ से विभाजित करके समाकल्य को सरल बनाते हैं:
$\int \left( \frac{x^{3}}{x^{2}} + \frac{5x^{2}}{x^{2}} - \frac{4}{x^{2}} \right) d x$
$= \int (x + 5 - 4x^{-2}) d x$
अब,हम घात नियम $\int x^{n} d x = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ ($n \neq -1$ के लिए) का उपयोग करके प्रत्येक पद का अलग-अलग समाकलन करते हैं:
$= \int x d x + \int 5 d x - \int 4x^{-2} d x$
$= \frac{x^{2}}{2} + 5x - 4 \left( \frac{x^{-2+1}}{-2+1} \right) + C$
$= \frac{x^{2}}{2} + 5x - 4 \left( \frac{x^{-1}}{-1} \right) + C$
$= \frac{x^{2}}{2} + 5x + \frac{4}{x} + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
162
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{x^{3}+3 x+4}{\sqrt{x}} d x$

Solution

दिया गया समाकलन: $\int \frac{x^{3}+3 x+4}{\sqrt{x}} d x$
अंश के प्रत्येक पद को $\sqrt{x} = x^{\frac{1}{2}}$ से विभाजित करने पर:
$= \int \left( \frac{x^{3}}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{3x}{x^{\frac{1}{2}}} + \frac{4}{x^{\frac{1}{2}}} \right) d x$
$= \int \left( x^{3-\frac{1}{2}} + 3x^{1-\frac{1}{2}} + 4x^{-\frac{1}{2}} \right) d x$
$= \int \left( x^{\frac{5}{2}} + 3x^{\frac{1}{2}} + 4x^{-\frac{1}{2}} \right) d x$
घात नियम $\int x^{n} d x = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{x^{\frac{5}{2}+1}}{\frac{5}{2}+1} + 3 \frac{x^{\frac{1}{2}+1}}{\frac{1}{2}+1} + 4 \frac{x^{-\frac{1}{2}+1}}{-\frac{1}{2}+1} + C$
$= \frac{x^{\frac{7}{2}}}{\frac{7}{2}} + 3 \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} + 4 \frac{x^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} + C$
$= \frac{2}{7} x^{\frac{7}{2}} + 2 x^{\frac{3}{2}} + 8 x^{\frac{1}{2}} + C$
$= \frac{2}{7} x^{\frac{7}{2}} + 2 x^{\frac{3}{2}} + 8 \sqrt{x} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
163
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{x^{3}-x^{2}+x-1}{x-1} \, dx$

Solution

समाकलन $\int \frac{x^{3}-x^{2}+x-1}{x-1} \, dx$ का मान ज्ञात करने के लिए,हम पहले अंश का गुणनखंड करके व्यंजक को सरल करते हैं।
$\frac{x^{3}-x^{2}+x-1}{x-1} = \frac{x^{2}(x-1) + 1(x-1)}{x-1} = \frac{(x^{2}+1)(x-1)}{x-1}$
$x \neq 1$ के लिए,यह $x^{2}+1$ में सरल हो जाता है।
अब,हम सरल किए गए व्यंजक का समाकलन करते हैं:
$\int (x^{2}+1) \, dx = \int x^{2} \, dx + \int 1 \, dx$
घात नियम $\int x^{n} \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ का उपयोग करते हुए,हमें प्राप्त होता है:
$= \frac{x^{3}}{3} + x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
164
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(1-x) \sqrt{x} \, dx$

Solution

समाकलन $\int(1-x) \sqrt{x} \, dx$ का मान ज्ञात करने के लिए,सबसे पहले $\sqrt{x}$ का कोष्ठक के अंदर वितरण करें:
$= \int (\sqrt{x} - x \cdot \sqrt{x}) \, dx$
$= \int (x^{\frac{1}{2}} - x^1 \cdot x^{\frac{1}{2}}) \, dx$
$= \int (x^{\frac{1}{2}} - x^{\frac{3}{2}}) \, dx$
अब,समाकलन के लिए घात नियम $\int x^n \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ का उपयोग करें:
$= \int x^{\frac{1}{2}} \, dx - \int x^{\frac{3}{2}} \, dx$
$= \frac{x^{\frac{1}{2}+1}}{\frac{1}{2}+1} - \frac{x^{\frac{3}{2}+1}}{\frac{3}{2}+1} + C$
$= \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} - \frac{x^{\frac{5}{2}}}{\frac{5}{2}} + C$
$= \frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} - \frac{2}{5} x^{\frac{5}{2}} + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
165
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \sqrt{x}(3x^{2} + 2x + 3) dx$

Solution

समाकलन $\int \sqrt{x}(3x^{2} + 2x + 3) dx$ ज्ञात करने के लिए,सबसे पहले $\sqrt{x}$ (जो $x^{1/2}$ है) को कोष्ठक के अंदर गुणा करें:
$= \int (3x^{2} \cdot x^{1/2} + 2x \cdot x^{1/2} + 3 \cdot x^{1/2}) dx$
$= \int (3x^{5/2} + 2x^{3/2} + 3x^{1/2}) dx$
अब,समाकलन के लिए घात नियम $\int x^{n} dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ का प्रयोग करें:
$= 3 \int x^{5/2} dx + 2 \int x^{3/2} dx + 3 \int x^{1/2} dx$
$= 3 \left( \frac{x^{7/2}}{7/2} \right) + 2 \left( \frac{x^{5/2}}{5/2} \right) + 3 \left( \frac{x^{3/2}}{3/2} \right) + C$
$= 3 \cdot \frac{2}{7} x^{7/2} + 2 \cdot \frac{2}{5} x^{5/2} + 3 \cdot \frac{2}{3} x^{3/2} + C$
$= \frac{6}{7} x^{7/2} + \frac{4}{5} x^{5/2} + 2x^{3/2} + C$
जहाँ $C$ समाकलन स्थिरांक है।
166
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(2x - 3 \cos x + e^x) \, dx$

Solution

(N/A) समाकलन $\int(2x - 3 \cos x + e^x) \, dx$ ज्ञात करने के लिए,हम समाकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हैं:
$= 2 \int x \, dx - 3 \int \cos x \, dx + \int e^x \, dx$
मानक समाकलन सूत्रों $\int x^n \, dx = \frac{x^{n+1}}{n+1}$,$\int \cos x \, dx = \sin x$,और $\int e^x \, dx = e^x$ का उपयोग करते हुए:
$= 2 \left( \frac{x^2}{2} \right) - 3(\sin x) + e^x + C$
$= x^2 - 3 \sin x + e^x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
167
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int(2x^2 - 3\sin x + 5\sqrt{x}) dx$

Solution

हमें समाकलन $\int(2x^2 - 3\sin x + 5\sqrt{x}) dx$ दिया गया है।
समाकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हुए:
$\int(2x^2 - 3\sin x + 5\sqrt{x}) dx = 2\int x^2 dx - 3\int \sin x dx + 5\int x^{1/2} dx$.
घात नियम $\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ और मानक समाकलन $\int \sin x dx = -\cos x + C$ को लागू करने पर:
$= 2(\frac{x^3}{3}) - 3(-\cos x) + 5(\frac{x^{3/2}}{3/2}) + C$.
व्यंजक को सरल करने पर:
$= \frac{2}{3}x^3 + 3\cos x + 5(\frac{2}{3})x^{3/2} + C$.
अंतिम परिणाम:
$= \frac{2}{3}x^3 + 3\cos x + \frac{10}{3}x^{3/2} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
168
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \sec x(\sec x+\tan x) \, dx$

Solution

(N/A) हमें दिया गया समाकलन है: $\int \sec x(\sec x+\tan x) \, dx$
सबसे पहले,कोष्ठक के अंदर $\sec x$ का गुणा करने पर:
$= \int (\sec^2 x + \sec x \tan x) \, dx$
समाकलन के रैखिकता गुण का उपयोग करते हुए,हम इसे दो अलग-अलग समाकलनों में विभाजित कर सकते हैं:
$= \int \sec^2 x \, dx + \int \sec x \tan x \, dx$
हम मानक समाकलन जानते हैं:
$\int \sec^2 x \, dx = \tan x + C_1$
$\int \sec x \tan x \, dx = \sec x + C_2$
इन परिणामों को संयोजित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$= \tan x + \sec x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
169
Easy
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{\sec ^{2} x}{\operatorname{cosec}^{2} x} d x$

Solution

हमें समाकलन $\int \frac{\sec ^{2} x}{\operatorname{cosec}^{2} x} d x$ दिया गया है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $\sec x = \frac{1}{\cos x}$ और $\operatorname{cosec} x = \frac{1}{\sin x}$ का उपयोग करके,हम समाकल्य को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\int \frac{\frac{1}{\cos ^{2} x}}{\frac{1}{\sin ^{2} x}} d x = \int \frac{\sin ^{2} x}{\cos ^{2} x} d x$
$= \int \tan ^{2} x d x$
सर्वसमिका $\tan ^{2} x = \sec ^{2} x - 1$ का उपयोग करने पर:
$= \int (\sec ^{2} x - 1) d x$
$= \int \sec ^{2} x d x - \int 1 d x$
$= \tan x - x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
170
Medium
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{2-3 \sin x}{\cos ^{2} x} d x$

Solution

(A) दिया गया समाकलन: $\int \frac{2-3 \sin x}{\cos ^{2} x} d x$
भिन्न को दो भागों में विभाजित करें:
$= \int \left( \frac{2}{\cos ^{2} x} - \frac{3 \sin x}{\cos ^{2} x} \right) d x$
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $\frac{1}{\cos ^{2} x} = \sec ^{2} x$ और $\frac{\sin x}{\cos ^{2} x} = \tan x \sec x$ का उपयोग करते हुए:
$= \int 2 \sec ^{2} x \, d x - 3 \int \tan x \sec x \, d x$
पदों का समाकलन करने पर:
$= 2 \tan x - 3 \sec x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
171
EasyMCQ
$\left(\sqrt{x}+\frac{1}{\sqrt{x}}\right)$ का प्रति-अवकलज (antiderivative) क्या है?
A
$\frac{1}{3} x^{\frac{1}{3}}+2 x^{\frac{1}{2}}+C$
B
$\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}}+2 x^{\frac{1}{2}}+C$
C
$\frac{2}{3} x^{\frac{2}{3}}+\frac{1}{2} x^{2}+C$
D
$\frac{3}{2} x^{\frac{3}{2}}+\frac{1}{2} x^{\frac{1}{2}}+C$

Solution

(B) हमें समाकलन ज्ञात करना है: $\int \left(\sqrt{x}+\frac{1}{\sqrt{x}}\right) dx$
घातांक का उपयोग करके व्यंजक को फिर से लिखने पर: $\int \left(x^{\frac{1}{2}} + x^{-\frac{1}{2}}\right) dx$
समाकलन के लिए घात नियम $\int x^n dx = \frac{x^{n+1}}{n+1} + C$ लागू करने पर:
प्रथम पद के लिए: $\int x^{\frac{1}{2}} dx = \frac{x^{\frac{1}{2}+1}}{\frac{1}{2}+1} = \frac{x^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}} = \frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}}$
द्वितीय पद के लिए: $\int x^{-\frac{1}{2}} dx = \frac{x^{-\frac{1}{2}+1}}{-\frac{1}{2}+1} = \frac{x^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}} = 2 x^{\frac{1}{2}}$
इन परिणामों को जोड़ने पर,हमें प्राप्त होता है: $\frac{2}{3} x^{\frac{3}{2}} + 2 x^{\frac{1}{2}} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।
172
MediumMCQ
यदि $\frac{d}{d x} f(x)=4 x^{3}-\frac{3}{x^{4}}$ और $f(2)=0$ है,तो $f(x)$ क्या होगा?
A
$x^{4}+\frac{1}{x^{3}}+\frac{129}{8}$
B
$x^{3}+\frac{1}{x^{4}}+\frac{129}{8}$
C
$x^{4}+\frac{1}{x^{3}}-\frac{129}{8}$
D
$x^{3}+\frac{1}{x^{4}}-\frac{129}{8}$

Solution

(C) दिया गया है कि,$\frac{d}{d x} f(x)=4 x^{3}-\frac{3}{x^{4}}$.
$f(x)$ ज्ञात करने के लिए,हम दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष समाकलन करते हैं:
$f(x) = \int \left( 4 x^{3} - 3 x^{-4} \right) dx$
$f(x) = 4 \int x^{3} dx - 3 \int x^{-4} dx$
$f(x) = 4 \left( \frac{x^{4}}{4} \right) - 3 \left( \frac{x^{-3}}{-3} \right) + C$
$f(x) = x^{4} + \frac{1}{x^{3}} + C$
दिया गया है $f(2) = 0$,इसलिए $x = 2$ रखने पर:
$f(2) = (2)^{4} + \frac{1}{(2)^{3}} + C = 0$
$16 + \frac{1}{8} + C = 0$
$C = -\left( 16 + \frac{1}{8} \right) = -\frac{128+1}{8} = -\frac{129}{8}$
अतः,$f(x) = x^{4} + \frac{1}{x^{3}} - \frac{129}{8}$.
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।
173
EasyMCQ
निम्नलिखित फलन का $x$ के सापेक्ष समाकलन कीजिए:
$\sin(mx)$
A
$-\frac{1}{m} \cos(mx) + C$
B
$\frac{1}{m} \cos(mx) + C$
C
$-m \cos(mx) + C$
D
$m \cos(mx) + C$

Solution

(A) $\int \sin(mx) \, dx$ का समाकलन करने के लिए,हम प्रतिस्थापन विधि का उपयोग करेंगे।
माना $t = mx$। दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर,हमें $dt = m \, dx$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है कि $dx = \frac{1}{m} \, dt$।
इन मानों को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर:
$\int \sin(mx) \, dx = \int \sin(t) \cdot \frac{1}{m} \, dt$
$= \frac{1}{m} \int \sin(t) \, dt$
$= \frac{1}{m} (-\cos(t)) + C$
$= -\frac{1}{m} \cos(mx) + C$
174
MediumMCQ
फलन $\sin (ax+b) \cos (ax+b)$ का समाकलन कीजिए।
A
$-\frac{1}{4a} \cos 2(ax+b) + C$
B
$\frac{1}{4a} \cos 2(ax+b) + C$
C
$-\frac{1}{2a} \cos 2(ax+b) + C$
D
$\frac{1}{2a} \cos 2(ax+b) + C$

Solution

(A) दिया गया फलन $I = \int \sin (ax+b) \cos (ax+b) \, dx$ है।
हम जानते हैं कि $\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta$,इसलिए $\sin \theta \cos \theta = \frac{\sin 2\theta}{2}$ होता है।
$\theta = ax+b$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = \int \frac{\sin 2(ax+b)}{2} \, dx = \frac{1}{2} \int \sin(2ax + 2b) \, dx$.
समाकलन सूत्र $\int \sin(kx+c) \, dx = -\frac{\cos(kx+c)}{k} + C$ का उपयोग करने पर:
$I = \frac{1}{2} \left( -\frac{\cos(2ax+2b)}{2a} \right) + C$.
$I = -\frac{\cos 2(ax+b)}{4a} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
175
EasyMCQ
फलन $e^{2x+3}$ का समाकलन कीजिए।
A
$\frac{1}{2}e^{2x+3} + C$
B
$e^{2x+3} + C$
C
$2e^{2x+3} + C$
D
$\frac{1}{3}e^{2x+3} + C$

Solution

(A) माना $I = \int e^{2x+3} dx$.
$t = 2x+3$ प्रतिस्थापित करने पर।
अतः,$dt = 2 dx$,जिसका अर्थ है कि $dx = \frac{1}{2} dt$.
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int e^t \cdot \frac{1}{2} dt$
$I = \frac{1}{2} \int e^t dt$
$I = \frac{1}{2} e^t + C$
अब $t = 2x+3$ वापस रखने पर:
$I = \frac{1}{2} e^{2x+3} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
176
Easy
फलन $\tan ^{2}(2 x-3)$ का समाकलन कीजिए।

Solution

(N/A) हमें समाकलन $\int \tan ^{2}(2 x-3) \, dx$ का मान ज्ञात करना है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\tan ^{2} \theta = \sec ^{2} \theta - 1$ का उपयोग करते हुए,हम समाकलन को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\int \tan ^{2}(2 x-3) \, dx = \int (\sec ^{2}(2 x-3) - 1) \, dx$
अब,हम समाकलन को दो भागों में विभाजित करते हैं:
$= \int \sec ^{2}(2 x-3) \, dx - \int 1 \, dx$
माना $t = 2x - 3$. तब $dt = 2 \, dx$,जिसका अर्थ है कि $dx = \frac{1}{2} \, dt$.
इस मान को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर:
$= \frac{1}{2} \int \sec ^{2} t \, dt - x + C$
चूंकि $\int \sec ^{2} t \, dt = \tan t + C$,इसलिए हमें प्राप्त होता है:
$= \frac{1}{2} \tan t - x + C$
$t = 2x - 3$ वापस रखने पर:
$= \frac{1}{2} \tan (2 x-3) - x + C$
जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
177
MediumMCQ
$\int \frac{d x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}$ का मान क्या है?
A
$\tan x - \cot x + C$
B
$\tan x + \cot x + C$
C
$\tan x \cot x + C$
D
$\tan x - \cot 2 x + C$

Solution

(A) माना $I = \int \frac{d x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}$.
हम जानते हैं कि $1 = \sin ^{2} x + \cos ^{2} x$.
इस मान को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = \int \frac{\sin ^{2} x + \cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} d x$
$I = \int \frac{\sin ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} d x + \int \frac{\cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} d x$
$I = \int \frac{1}{\cos ^{2} x} d x + \int \frac{1}{\sin ^{2} x} d x$
$I = \int \sec ^{2} x d x + \int \csc ^{2} x d x$
मानक समाकलन सूत्रों $\int \sec ^{2} x d x = \tan x + C_1$ और $\int \csc ^{2} x d x = -\cot x + C_2$ का उपयोग करने पर:
$I = \tan x - \cot x + C$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।
178
EasyMCQ
ज्ञात कीजिए: $\int \cos^{2} x \, dx$
A
$\frac{x}{2} + \frac{1}{4} \sin 2x + C$
B
$\frac{x}{2} - \frac{1}{4} \sin 2x + C$
C
$\frac{x}{2} + \frac{1}{2} \sin 2x + C$
D
$\frac{x}{2} - \frac{1}{2} \sin 2x + C$

Solution

(A) हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\cos 2x = 2 \cos^{2} x - 1$ का उपयोग करते हैं,जिसका अर्थ है $\cos^{2} x = \frac{1 + \cos 2x}{2}$।
इसे समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर:
$\int \cos^{2} x \, dx = \int \frac{1 + \cos 2x}{2} \, dx$
$= \frac{1}{2} \int (1 + \cos 2x) \, dx$
$= \frac{1}{2} \left( \int 1 \, dx + \int \cos 2x \, dx \right)$
$= \frac{1}{2} \left( x + \frac{\sin 2x}{2} \right) + C$
$= \frac{x}{2} + \frac{1}{4} \sin 2x + C$
179
MediumMCQ
ज्ञात कीजिए: $\int \sin 2x \cos 3x \, dx$
A
$-\frac{1}{10} \cos 5x - \frac{1}{2} \cos x + C$
B
$-\frac{1}{10} \cos 5x + \frac{1}{2} \cos x + C$
C
$\frac{1}{10} \cos 5x + \frac{1}{2} \cos x + C$
D
$\frac{1}{10} \cos 5x - \frac{1}{2} \cos x + C$

Solution

(B) समाकलन $\int \sin 2x \cos 3x \, dx$ का मूल्यांकन करने के लिए,हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका का उपयोग करते हैं: $\sin A \cos B = \frac{1}{2} [\sin(A+B) + \sin(A-B)]$।
यहाँ,$A = 2x$ और $B = 3x$ है।
इन मानों को सर्वसमिका में रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\sin 2x \cos 3x = \frac{1}{2} [\sin(2x+3x) + \sin(2x-3x)] = \frac{1}{2} [\sin 5x + \sin(-x)]$।
चूंकि $\sin(-x) = -\sin x$,इसलिए व्यंजक इस प्रकार होगा:
$\sin 2x \cos 3x = \frac{1}{2} [\sin 5x - \sin x]$।
अब,दोनों पक्षों का समाकलन करने पर:
$\int \sin 2x \cos 3x \, dx = \frac{1}{2} \int (\sin 5x - \sin x) \, dx$।
$= \frac{1}{2} [\int \sin 5x \, dx - \int \sin x \, dx]$।
$= \frac{1}{2} [-\frac{1}{5} \cos 5x - (-\cos x)] + C$।
$= -\frac{1}{10} \cos 5x + \frac{1}{2} \cos x + C$।
180
Medium
ज्ञात कीजिए: $\int \sin^{3} x \, dx$

Solution

हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\sin 3x = 3 \sin x - 4 \sin^{3} x$ का उपयोग करते हैं।
इसे पुनर्व्यवस्थित करने पर,हमें $\sin^{3} x = \frac{3 \sin x - \sin 3x}{4}$ प्राप्त होता है।
अब,दोनों पक्षों का समाकलन करने पर:
$\int \sin^{3} x \, dx = \int \frac{3 \sin x - \sin 3x}{4} \, dx$
$= \frac{3}{4} \int \sin x \, dx - \frac{1}{4} \int \sin 3x \, dx$
$= \frac{3}{4} (-\cos x) - \frac{1}{4} \left(-\frac{\cos 3x}{3}\right) + C$
$= -\frac{3}{4} \cos x + \frac{1}{12} \cos 3x + C$.
वैकल्पिक रूप से,प्रतिस्थापन विधि का उपयोग करते हुए:
$\int \sin^{3} x \, dx = \int \sin^{2} x \cdot \sin x \, dx = \int (1 - \cos^{2} x) \sin x \, dx$.
माना $t = \cos x$,तब $dt = -\sin x \, dx$,या $\sin x \, dx = -dt$.
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$\int (1 - t^{2}) (-dt) = \int (t^{2} - 1) \, dt = \frac{t^{3}}{3} - t + C$.
$t = \cos x$ वापस रखने पर:
$= \frac{1}{3} \cos^{3} x - \cos x + C$.
181
MediumMCQ
फलन $\sin ^{2}(2 x+5)$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{1}{2} x - \frac{1}{8} \sin (4 x + 10) + C$
B
$\frac{1}{2} x + \frac{1}{8} \sin (4 x + 10) + C$
C
$\frac{1}{4} x - \frac{1}{8} \sin (4 x + 10) + C$
D
$\frac{1}{2} x - \frac{1}{4} \sin (4 x + 10) + C$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $\sin ^{2} \theta = \frac{1 - \cos 2\theta}{2}$ होता है।
$\theta = 2x + 5$ प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\sin ^{2}(2 x+5) = \frac{1 - \cos 2(2 x+5)}{2} = \frac{1 - \cos (4 x+10)}{2}$.
अब,हम व्यंजक का समाकलन करते हैं:
$\int \sin ^{2}(2 x+5) dx = \int \frac{1 - \cos (4 x+10)}{2} dx$
$= \frac{1}{2} \int 1 dx - \frac{1}{2} \int \cos (4 x+10) dx$
$= \frac{1}{2} x - \frac{1}{2} \left( \frac{\sin (4 x+10)}{4} \right) + C$
$= \frac{1}{2} x - \frac{1}{8} \sin (4 x+10) + C$.
182
Medium
फलन $\sin 3x \cos 4x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका का उपयोग करते हैं: $\sin A \cos B = \frac{1}{2} \{\sin(A+B) + \sin(A-B)\}$.
इसे समाकलन पर लागू करने पर:
$\int \sin 3x \cos 4x \, dx = \int \frac{1}{2} \{\sin(3x+4x) + \sin(3x-4x)\} \, dx$
$= \frac{1}{2} \int \{\sin 7x + \sin(-x)\} \, dx$
चूँकि $\sin(-x) = -\sin x$,इसलिए:
$= \frac{1}{2} \int (\sin 7x - \sin x) \, dx$
$= \frac{1}{2} \int \sin 7x \, dx - \frac{1}{2} \int \sin x \, dx$
$= \frac{1}{2} \left( \frac{-\cos 7x}{7} \right) - \frac{1}{2} (-\cos x) + C$
$= -\frac{\cos 7x}{14} + \frac{\cos x}{2} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
183
Difficult
फलन $\cos 2x \cos 4x \cos 6x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\cos A \cos B = \frac{1}{2} \{\cos(A+B) + \cos(A-B)\}$ का उपयोग करते हैं।
सबसे पहले,समाकलन $I = \int \cos 2x \cos 4x \cos 6x \, dx$ पर विचार करें।
$\cos 4x \cos 6x$ के लिए सर्वसमिका का उपयोग करने पर:
$I = \int \cos 2x \left[ \frac{1}{2} (\cos(4x+6x) + \cos(4x-6x)) \right] dx$
$I = \frac{1}{2} \int \cos 2x (\cos 10x + \cos(-2x)) \, dx$
$I = \frac{1}{2} \int (\cos 2x \cos 10x + \cos^2 2x) \, dx$
$\cos^2 2x = \frac{1 + \cos 4x}{2}$ और $\cos 2x \cos 10x$ के लिए सर्वसमिका का उपयोग करने पर:
$I = \frac{1}{2} \int \left[ \frac{1}{2} (\cos 12x + \cos(-8x)) + \frac{1 + \cos 4x}{2} \right] dx$
$I = \frac{1}{4} \int (\cos 12x + \cos 8x + 1 + \cos 4x) \, dx$
प्रत्येक पद का समाकलन करने पर:
$I = \frac{1}{4} \left[ \frac{\sin 12x}{12} + \frac{\sin 8x}{8} + x + \frac{\sin 4x}{4} \right] + C$
$I = \frac{\sin 12x}{48} + \frac{\sin 8x}{32} + \frac{x}{4} + \frac{\sin 4x}{16} + C$
184
Medium
फलन $\sin x \sin 2x \sin 3x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\sin A \sin B = \frac{1}{2} \{\cos(A-B) - \cos(A+B)\}$ का उपयोग करते हैं।
सबसे पहले,$\sin 2x \sin 3x = \frac{1}{2} \{\cos(2x-3x) - \cos(2x+3x)\} = \frac{1}{2} \{\cos(-x) - \cos(5x)\} = \frac{1}{2} \{\cos x - \cos 5x\}$ लें।
अब,समाकलन $\int \sin x \cdot \frac{1}{2} \{\cos x - \cos 5x\} \, dx = \frac{1}{2} \int (\sin x \cos x - \sin x \cos 5x) \, dx$ हो जाता है।
$\sin x \cos x = \frac{\sin 2x}{2}$ और $\sin A \cos B = \frac{1}{2} \{\sin(A+B) + \sin(A-B)\}$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{1}{2} \int \frac{\sin 2x}{2} \, dx - \frac{1}{2} \int \frac{1}{2} \{\sin(x+5x) + \sin(x-5x)\} \, dx$
$= \frac{1}{4} \int \sin 2x \, dx - \frac{1}{4} \int (\sin 6x - \sin 4x) \, dx$
$= \frac{1}{4} \left( \frac{-\cos 2x}{2} \right) - \frac{1}{4} \left( \frac{-\cos 6x}{6} + \frac{\cos 4x}{4} \right) + C$
$= -\frac{\cos 2x}{8} + \frac{\cos 6x}{24} - \frac{\cos 4x}{16} + C$.
185
Medium
फलन $\sin 4x \sin 8x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हम त्रिकोणमितीय सर्वसमिका का उपयोग करते हैं: $\sin A \sin B = \frac{1}{2} [\cos(A-B) - \cos(A+B)]$।
इसे समाकलन पर लागू करने पर:
$\int \sin 4x \sin 8x \, dx = \int \frac{1}{2} [\cos(4x-8x) - \cos(4x+8x)] \, dx$
$= \frac{1}{2} \int [\cos(-4x) - \cos(12x)] \, dx$
चूंकि $\cos(-\theta) = \cos(\theta)$,इसलिए:
$= \frac{1}{2} \int (\cos 4x - \cos 12x) \, dx$
प्रत्येक पद का समाकलन करने पर:
$= \frac{1}{2} [\frac{\sin 4x}{4} - \frac{\sin 12x}{12}] + C$
$= \frac{\sin 4x}{8} - \frac{\sin 12x}{24} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
186
Medium
फलन $\frac{1-\cos x}{1+\cos x}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हमें समाकलन $I = \int \frac{1-\cos x}{1+\cos x} dx$ का मान ज्ञात करना है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1-\cos x = 2 \sin^2 \frac{x}{2}$ और $1+\cos x = 2 \cos^2 \frac{x}{2}$ का उपयोग करने पर:
$\frac{1-\cos x}{1+\cos x} = \frac{2 \sin^2 \frac{x}{2}}{2 \cos^2 \frac{x}{2}} = \tan^2 \frac{x}{2}$.
सर्वसमिका $\tan^2 \theta = \sec^2 \theta - 1$ का उपयोग करने पर:
$\tan^2 \frac{x}{2} = \sec^2 \frac{x}{2} - 1$.
अब,इस व्यंजक का समाकलन करने पर:
$I = \int (\sec^2 \frac{x}{2} - 1) dx = \int \sec^2 \frac{x}{2} dx - \int 1 dx$.
$\sec^2(ax)$ का समाकलन $\frac{1}{a} \tan(ax) + C$ होता है।
अतः,$I = \frac{\tan(x/2)}{1/2} - x + C = 2 \tan \frac{x}{2} - x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
187
Medium
फलन $\frac{\cos x}{1+\cos x}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हमें समाकलन $I = \int \frac{\cos x}{1+\cos x} dx$ का मान ज्ञात करना है।
सबसे पहले,हम समाकल्य को सरल करते हैं:
$\frac{\cos x}{1+\cos x} = \frac{\cos x + 1 - 1}{1+\cos x} = 1 - \frac{1}{1+\cos x}$.
सर्वसमिका $1+\cos x = 2\cos^2 \frac{x}{2}$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$1 - \frac{1}{2\cos^2 \frac{x}{2}} = 1 - \frac{1}{2}\sec^2 \frac{x}{2}$.
अब,पद-दर-पद समाकलन करने पर:
$I = \int (1 - \frac{1}{2}\sec^2 \frac{x}{2}) dx = \int 1 dx - \frac{1}{2} \int \sec^2 \frac{x}{2} dx$.
$= x - \frac{1}{2} \cdot \frac{\tan \frac{x}{2}}{\frac{1}{2}} + C$.
$= x - \tan \frac{x}{2} + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
188
Medium
फलन $\cos^{4} 2x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हम जानते हैं कि $\cos^{2} \theta = \frac{1+\cos 2\theta}{2}$.
$\cos^{4} 2x = (\cos^{2} 2x)^{2} = \left(\frac{1+\cos 4x}{2}\right)^{2}$
$= \frac{1}{4} (1 + 2\cos 4x + \cos^{2} 4x)$
$= \frac{1}{4} \left[1 + 2\cos 4x + \frac{1+\cos 8x}{2}\right]$
$= \frac{1}{4} \left[1 + 2\cos 4x + \frac{1}{2} + \frac{\cos 8x}{2}\right]$
$= \frac{1}{4} \left[\frac{3}{2} + 2\cos 4x + \frac{\cos 8x}{2}\right] = \frac{3}{8} + \frac{1}{2}\cos 4x + \frac{1}{8}\cos 8x$
अब,$x$ के सापेक्ष समाकलन करने पर:
$\int \cos^{4} 2x \, dx = \int \left(\frac{3}{8} + \frac{1}{2}\cos 4x + \frac{1}{8}\cos 8x\right) \, dx$
$= \frac{3}{8}x + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin 4x}{4} + \frac{1}{8} \cdot \frac{\sin 8x}{8} + C$
$= \frac{3}{8}x + \frac{\sin 4x}{8} + \frac{\sin 8x}{64} + C$,जहाँ $C$ एक स्वैच्छिक अचर है।
189
Medium
फलन $\frac{\sin ^{2} x}{1+\cos x}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

हमें समाकलन $I = \int \frac{\sin ^{2} x}{1+\cos x} dx$ दिया गया है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $\sin x = 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}$ और $1 + \cos x = 2 \cos ^{2} \frac{x}{2}$ का उपयोग करके,हम समाकल्य को सरल कर सकते हैं:
$\frac{\sin ^{2} x}{1+\cos x} = \frac{(2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2})^{2}}{2 \cos ^{2} \frac{x}{2}}$
$= \frac{4 \sin ^{2} \frac{x}{2} \cos ^{2} \frac{x}{2}}{2 \cos ^{2} \frac{x}{2}}$
$= 2 \sin ^{2} \frac{x}{2}$
सर्वसमिका $2 \sin ^{2} \theta = 1 - \cos 2\theta$ का उपयोग करने पर,हमें $2 \sin ^{2} \frac{x}{2} = 1 - \cos x$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = \int (1 - \cos x) dx$
$= x - \sin x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
190
Difficult
फलन $\frac{\cos 2x - \cos 2\alpha}{\cos x - \cos \alpha}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

व्यंजक $\frac{\cos 2x - \cos 2\alpha}{\cos x - \cos \alpha}$ पर विचार करें।
सूत्र $\cos C - \cos D = -2 \sin \frac{C+D}{2} \sin \frac{C-D}{2}$ का उपयोग करने पर:
$\frac{-2 \sin(x+\alpha) \sin(x-\alpha)}{-2 \sin(\frac{x+\alpha}{2}) \sin(\frac{x-\alpha}{2})} = \frac{\sin(x+\alpha) \sin(x-\alpha)}{\sin(\frac{x+\alpha}{2}) \sin(\frac{x-\alpha}{2})}$
$\sin 2\theta = 2 \sin \theta \cos \theta$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{[2 \sin(\frac{x+\alpha}{2}) \cos(\frac{x+\alpha}{2})] [2 \sin(\frac{x-\alpha}{2}) \cos(\frac{x-\alpha}{2})]}{\sin(\frac{x+\alpha}{2}) \sin(\frac{x-\alpha}{2})}$
$= 4 \cos(\frac{x+\alpha}{2}) \cos(\frac{x-\alpha}{2})$
$2 \cos A \cos B = \cos(A+B) + \cos(A-B)$ का उपयोग करने पर:
$= 2[\cos(\frac{x+\alpha}{2} + \frac{x-\alpha}{2}) + \cos(\frac{x+\alpha}{2} - \frac{x-\alpha}{2})]$
$= 2[\cos x + \cos \alpha] = 2 \cos x + 2 \cos \alpha$
अब,$x$ के सापेक्ष समाकलन करने पर:
$\int (2 \cos x + 2 \cos \alpha) dx = 2 \sin x + 2x \cos \alpha + C$,जहाँ $C$ एक स्वैच्छिक अचर है।
191
Difficult
फलन $\tan ^{4} x$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

(N/A) समाकलन $I = \int \tan ^{4} x \, dx$ ज्ञात करने के लिए,हम समाकल्य को इस प्रकार सरल कर सकते हैं:
$\tan ^{4} x = \tan ^{2} x \cdot \tan ^{2} x$
सर्वसमिका $\tan ^{2} x = \sec ^{2} x - 1$ का उपयोग करने पर:
$\tan ^{4} x = (\sec ^{2} x - 1) \tan ^{2} x = \sec ^{2} x \tan ^{2} x - \tan ^{2} x$
पुनः $\tan ^{2} x = \sec ^{2} x - 1$ रखने पर:
$\tan ^{4} x = \sec ^{2} x \tan ^{2} x - (\sec ^{2} x - 1) = \sec ^{2} x \tan ^{2} x - \sec ^{2} x + 1$
अब,प्रत्येक पद का समाकलन करने पर:
$\int \tan ^{4} x \, dx = \int \sec ^{2} x \tan ^{2} x \, dx - \int \sec ^{2} x \, dx + \int 1 \, dx$
प्रथम समाकलन के लिए,मान लीजिए $u = \tan x$,तो $du = \sec ^{2} x \, dx$. अतः,$\int \sec ^{2} x \tan ^{2} x \, dx = \int u^{2} \, du = \frac{u^{3}}{3} = \frac{\tan ^{3} x}{3}$.
इस मान को वापस रखने पर:
$\int \tan ^{4} x \, dx = \frac{\tan ^{3} x}{3} - \tan x + x + C$,जहाँ $C$ समाकलन स्थिरांक है।
192
Medium
फलन $\frac{\sin ^{3} x+\cos ^{3} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

(A) हमें समाकलन $I = \int \frac{\sin ^{3} x+\cos ^{3} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} dx$ दिया गया है।
सबसे पहले,समाकल्य को सरल करते हैं:
$\frac{\sin ^{3} x+\cos ^{3} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} = \frac{\sin ^{3} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} + \frac{\cos ^{3} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x}$
$= \frac{\sin x}{\cos ^{2} x} + \frac{\cos x}{\sin ^{2} x}$
$= \tan x \sec x + \cot x \csc x$
अब,प्रत्येक पद का समाकलन करते हैं:
$\int (\tan x \sec x + \cot x \csc x) dx = \int \tan x \sec x dx + \int \cot x \csc x dx$
$= \sec x - \csc x + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
193
Medium
फलन $\frac{\cos 2x + 2\sin^2 x}{\cos^2 x}$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।

Solution

दिया गया समाकलन: $\int \frac{\cos 2x + 2\sin^2 x}{\cos^2 x} dx$
त्रिकोणमितीय सर्वसमिका $\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$ का उपयोग करते हुए,हम अंश को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$\cos 2x + 2\sin^2 x = (1 - 2\sin^2 x) + 2\sin^2 x = 1$
इस मान को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर:
$\int \frac{1}{\cos^2 x} dx$
चूंकि $\frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x$ होता है:
$\int \sec^2 x dx = \tan x + C$
जहां $C$ एक स्वेच्छ अचर है।
194
MediumMCQ
फलन $\sin ^{-1}(\cos x)$ का समाकलन ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{\pi x}{2}-\frac{x^{2}}{2}+C_{1}$
B
$\frac{\pi x}{2}+\frac{x^{2}}{2}+C_{1}$
C
$\frac{\pi^{2}}{4}-\frac{x^{2}}{2}+C_{1}$
D
$\frac{\pi x}{2}-x^{2}+C_{1}$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $\sin ^{-1}(\cos x) = \sin ^{-1}(\sin(\frac{\pi}{2}-x))$ होता है।
चूंकि $\sin ^{-1}(\sin \theta) = \theta$ जहाँ $\theta \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$,इसलिए $\sin ^{-1}(\cos x) = \frac{\pi}{2}-x$ प्राप्त होता है।
अब,फलन का समाकलन करने पर:
$\int \sin ^{-1}(\cos x) \, dx = \int (\frac{\pi}{2}-x) \, dx$
$= \int \frac{\pi}{2} \, dx - \int x \, dx$
$= \frac{\pi}{2}x - \frac{x^{2}}{2} + C_{1}$.
195
EasyMCQ
$\int \frac{\sin ^{2} x-\cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} d x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-\tan x+\cot x+C$
B
$\tan x+\operatorname{cosec} x+C$
C
$\tan x+\cot x+C$
D
$\tan x+\sec x+C$

Solution

(C) दिया गया समाकलन $I = \int \frac{\sin ^{2} x-\cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} d x$ है।
भिन्न को दो अलग-अलग पदों में विभाजित करें:
$I = \int \left( \frac{\sin ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} - \frac{\cos ^{2} x}{\sin ^{2} x \cos ^{2} x} \right) d x$.
प्रत्येक पद को सरल करने पर:
$I = \int \left( \frac{1}{\cos ^{2} x} - \frac{1}{\sin ^{2} x} \right) d x$.
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $\frac{1}{\cos ^{2} x} = \sec ^{2} x$ और $\frac{1}{\sin ^{2} x} = \operatorname{cosec} ^{2} x$ का उपयोग करने पर:
$I = \int (\sec ^{2} x - \operatorname{cosec} ^{2} x) d x$.
प्रत्येक पद का समाकलन करने पर:
$\int \sec ^{2} x d x = \tan x$ और $\int \operatorname{cosec} ^{2} x d x = -\cot x$.
अतः,$I = \tan x - (-\cot x) + C = \tan x + \cot x + C$.
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।
196
EasyMCQ
निम्नलिखित समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int \frac{dx}{x^{2}-16}$
A
$\frac{1}{8} \log \left| \frac{x-4}{x+4} \right| + C$
B
$\frac{1}{4} \log \left| \frac{x-4}{x+4} \right| + C$
C
$\frac{1}{8} \log \left| \frac{x+4}{x-4} \right| + C$
D
$\frac{1}{4} \log \left| \frac{x+4}{x-4} \right| + C$

Solution

(A) हम जानते हैं कि मानक समाकलन सूत्र $\int \frac{dx}{x^{2}-a^{2}} = \frac{1}{2a} \log \left| \frac{x-a}{x+a} \right| + C$ है।
दिया गया समाकलन $I = \int \frac{dx}{x^{2}-16}$ है।
हम $16$ को $4^{2}$ के रूप में लिख सकते हैं,अतः $I = \int \frac{dx}{x^{2}-4^{2}}$।
यहाँ,$a = 4$ है।
सूत्र लागू करने पर,हमें $I = \frac{1}{2(4)} \log \left| \frac{x-4}{x+4} \right| + C$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = \frac{1}{8} \log \left| \frac{x-4}{x+4} \right| + C$।
197
MediumMCQ
निम्नलिखित समाकल ज्ञात कीजिए: $\int \frac{d x}{x^{2}-6 x+13}$
A
$\frac{1}{2} \tan^{-1} \left( \frac{x-3}{2} \right) + C$
B
$\frac{1}{2} \tan^{-1} \left( \frac{x+3}{2} \right) + C$
C
$\tan^{-1} \left( \frac{x-3}{2} \right) + C$
D
$\frac{1}{4} \tan^{-1} \left( \frac{x-3}{2} \right) + C$

Solution

(A) हमारे पास $x^{2}-6 x+13 = x^{2}-6 x+9-9+13 = (x-3)^{2}+4 = (x-3)^{2}+2^{2}$ है।
अतः,$\int \frac{d x}{x^{2}-6 x+13} = \int \frac{d x}{(x-3)^{2}+2^{2}}$।
माना $x-3 = t$। तब $dx = dt$।
मानक समाकल सूत्र $\int \frac{dx}{x^{2}+a^{2}} = \frac{1}{a} \tan^{-1} \left( \frac{x}{a} \right) + C$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\int \frac{dt}{t^{2}+2^{2}} = \frac{1}{2} \tan^{-1} \left( \frac{t}{2} \right) + C$।
$t = x-3$ वापस रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
$= \frac{1}{2} \tan^{-1} \left( \frac{x-3}{2} \right) + C$।
198
MediumMCQ
निम्नलिखित समाकल ज्ञात कीजिए: $\int \frac{d x}{3 x^{2}+13 x-10}$
A
$\frac{1}{17} \log \left|\frac{3 x-2}{x+5}\right|+C$
B
$\frac{1}{17} \log \left|\frac{x+5}{3 x-2}\right|+C$
C
$\frac{1}{13} \log \left|\frac{3 x-2}{x+5}\right|+C$
D
$\frac{1}{13} \log \left|\frac{x+5}{3 x-2}\right|+C$

Solution

(A) दिया गया समाकल $\int \frac{d x}{a x^{2}+b x+c}$ के रूप में है। हम समाकल्य के हर को इस प्रकार लिखते हैं:
$3 x^{2}+13 x-10 = 3\left(x^{2}+\frac{13}{3}x-\frac{10}{3}\right)$
$= 3\left[\left(x+\frac{13}{6}\right)^{2}-\left(\frac{13}{6}\right)^{2}-\frac{10}{3}\right]$
$= 3\left[\left(x+\frac{13}{6}\right)^{2}-\frac{169}{36}-\frac{120}{36}\right] = 3\left[\left(x+\frac{13}{6}\right)^{2}-\left(\frac{17}{6}\right)^{2}\right]$
अतः,$\int \frac{d x}{3 x^{2}+13 x-10} = \frac{1}{3} \int \frac{d x}{\left(x+\frac{13}{6}\right)^{2}-\left(\frac{17}{6}\right)^{2}}$
सूत्र $\int \frac{dx}{x^2-a^2} = \frac{1}{2a} \log \left|\frac{x-a}{x+a}\right| + C$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{1}{3} \times \frac{1}{2 \times \frac{17}{6}} \log \left|\frac{x+\frac{13}{6}-\frac{17}{6}}{x+\frac{13}{6}+\frac{17}{6}}\right| + C$
$= \frac{1}{17} \log \left|\frac{x-\frac{4}{6}}{x+\frac{30}{6}}\right| + C = \frac{1}{17} \log \left|\frac{x-\frac{2}{3}}{x+5}\right| + C$
$= \frac{1}{17} \log \left|\frac{3x-2}{3(x+5)}\right| + C = \frac{1}{17} \log \left|\frac{3x-2}{x+5}\right| + C'$
199
Medium
निम्नलिखित समाकल ज्ञात कीजिए: $\int \frac{dx}{\sqrt{5x^{2}-2x}}$

Solution

हमारे पास $\int \frac{dx}{\sqrt{5x^{2}-2x}} = \int \frac{dx}{\sqrt{5(x^{2}-\frac{2x}{5})}}$ है।
$= \frac{1}{\sqrt{5}} \int \frac{dx}{\sqrt{(x-\frac{1}{5})^{2}-(\frac{1}{5})^{2}}}$ (पूर्ण वर्ग बनाने की विधि का उपयोग करते हुए)।
मान लीजिए $t = x - \frac{1}{5}$,तब $dx = dt$ होगा।
अतः,$\int \frac{dx}{\sqrt{5x^{2}-2x}} = \frac{1}{\sqrt{5}} \int \frac{dt}{\sqrt{t^{2}-(\frac{1}{5})^{2}}}$.
मानक सूत्र $\int \frac{dx}{\sqrt{x^{2}-a^{2}}} = \log |x + \sqrt{x^{2}-a^{2}}| + C$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$= \frac{1}{\sqrt{5}} \log |t + \sqrt{t^{2}-(\frac{1}{5})^{2}}| + C$.
$t = x - \frac{1}{5}$ का मान वापस रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
$= \frac{1}{\sqrt{5}} \log |x - \frac{1}{5} + \sqrt{x^{2}-\frac{2x}{5}}| + C$.
200
Easy
फलन का समाकलन कीजिए: $\frac{1}{\sqrt{1+4x^2}}$

Solution

माना $2x = t$ है।
तब,$2 dx = dt$,जिसका अर्थ है $dx = \frac{1}{2} dt$।
इन मानों को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर:
$\int \frac{1}{\sqrt{1+4x^2}} dx = \int \frac{1}{\sqrt{1+t^2}} \cdot \frac{1}{2} dt = \frac{1}{2} \int \frac{1}{\sqrt{1+t^2}} dt$।
मानक समाकलन सूत्र $\int \frac{1}{\sqrt{x^2+a^2}} dx = \log |x + \sqrt{x^2+a^2}| + C$ का उपयोग करने पर:
$= \frac{1}{2} \log |t + \sqrt{t^2+1}| + C$।
अब $t = 2x$ वापस रखने पर:
$= \frac{1}{2} \log |2x + \sqrt{4x^2+1}| + C$,जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है।

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?

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