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Integral of the form ex(F(x) + F'(x)) dx Questions in Hindi

Class 12 Mathematics · 7-1.Indefinite Integral · Integral of the form ex(F(x) + F'(x)) dx

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Showing 50 of 171 questions in Hindi

1
DifficultMCQ
$\int {\left\{ \frac{\log x - 1}{1 + (\log x)^2} \right\}}^2 dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{x e^x}{1 + x^2} + c$
B
$\frac{x}{(\log x)^2 + 1} + C$
C
$\frac{\log x}{(\log x)^2 + 1} + c$
D
$\frac{x}{x^2 + 1} + c$

Solution

(B) माना $I = \int \left\{ \frac{\log x - 1}{1 + (\log x)^2} \right\}^2 dx$ है।
$\log x = t$ रखने पर,$x = e^t$ और $dx = e^t dt$ प्राप्त होता है।
यह समाकलन $I = \int e^t \left[ \frac{1}{1 + t^2} - \frac{2t}{(1 + t^2)^2} \right] dt$ के रूप में है।
$\left[ \because \int e^t [f(t) + f'(t)] dt = e^t f(t) + C \right]$
यहाँ $f(t) = \frac{1}{1 + t^2}$ और $f'(t) = \frac{-2t}{(1 + t^2)^2}$ है।
अतः,$I = \frac{e^t}{1 + t^2} + C = \frac{x}{1 + (\log x)^2} + C$.
2
MediumMCQ
$\int {\log x(\log x + 2) \, dx} = $
A
$x{(\log x)^2} + c$
B
$x{(1 + \log x)^2} + c$
C
$x[1 + {(\log x)^2}] + c$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) माना $I = \int {\log x(\log x + 2) \, dx}$.
$\log x = t$ प्रतिस्थापित करने पर,जिससे $x = e^t$ और $dx = e^t \, dt$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = \int t(t + 2) e^t \, dt = \int (t^2 + 2t) e^t \, dt$.
हम जानते हैं कि $\int e^t [f(t) + f'(t)] \, dt = e^t f(t) + c$.
यहाँ,$f(t) = t^2$ और $f'(t) = 2t$ है।
इसलिए,$I = e^t \cdot t^2 + c$.
$t = \log x$ और $e^t = x$ वापस रखने पर,हमें $I = x{(\log x)^2} + c$ प्राप्त होता है।
3
EasyMCQ
$\int \frac{\log x}{(1 + \log x)^2} dx = $
A
$\frac{1}{1 + \log x} + c$
B
$\frac{x}{(1 + \log x)^2} + c$
C
$\frac{x}{1 + \log x} + c$
D
$\frac{1}{(1 + \log x)^2} + c$

Solution

(C) माना $I = \int \frac{\log x}{(1 + \log x)^2} dx$ है।
$1 + \log x = t$ प्रतिस्थापित करने पर,जिसका अर्थ है $\log x = t - 1$।
दोनों पक्षों का अवकलन करने पर,$\frac{1}{x} dx = dt$,इसलिए $dx = x dt$।
चूंकि $1 + \log x = t$,हमारे पास $\log x = t - 1$ है,इसलिए $x = e^{t-1}$। अतः,$dx = e^{t-1} dt$।
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int \frac{t - 1}{t^2} e^{t-1} dt = \int e^{t-1} \left( \frac{t}{t^2} - \frac{1}{t^2} \right) dt = \int e^{t-1} \left( \frac{1}{t} - \frac{1}{t^2} \right) dt$।
मानक समाकलन सूत्र $\int e^u (f(u) + f'(u)) du = e^u f(u) + c$ का उपयोग करने पर,जहाँ $f(t) = \frac{1}{t}$ और $f'(t) = -\frac{1}{t^2}$ है:
$I = e^{t-1} \cdot \frac{1}{t} + c$।
$t = 1 + \log x$ वापस रखने पर:
$I = \frac{e^{(1 + \log x) - 1}}{1 + \log x} + c = \frac{e^{\log x}}{1 + \log x} + c = \frac{x}{1 + \log x} + c$।
4
MediumMCQ
$\int {\left( {\frac{{2 + \sin 2x}}{{1 + \cos 2x}}} \right){e^x}dx} = $
A
${e^x}\cot x + c$
B
$-{e^x}\cot x + c$
C
$-{e^x}\tan x + c$
D
${e^x}\tan x + c$

Solution

(D) हमें समाकलन $I = \int {e^x \left( \frac{2 + \sin 2x}{1 + \cos 2x} \right) dx}$ दिया गया है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1 + \cos 2x = 2\cos^2 x$ और $\sin 2x = 2\sin x \cos x$ का उपयोग करके,हम व्यंजक को सरल बना सकते हैं:
$\frac{2 + \sin 2x}{1 + \cos 2x} = \frac{2 + 2\sin x \cos x}{2\cos^2 x} = \frac{2(1 + \sin x \cos x)}{2\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} + \frac{\sin x \cos x}{\cos^2 x} = \sec^2 x + \tan x$.
अब,समाकलन $I = \int e^x (\tan x + \sec^2 x) dx$ हो जाता है।
हम मानक समाकलन रूप $\int e^x (f(x) + f'(x)) dx = e^x f(x) + c$ को जानते हैं।
यहाँ,$f(x) = \tan x$ और $f'(x) = \sec^2 x$ है।
अतः,$I = e^x \tan x + c$।
5
MediumMCQ
$\int {{e^{2x}}( - \sin x + 2\cos x)\,dx} = $
A
${e^{2x}}\sin x + c$
B
$-{e^{2x}}\sin x + c$
C
$-{e^{2x}}\cos x + c$
D
${e^{2x}}\cos x + c$

Solution

(D) हम मानक सूत्र का उपयोग करते हैं: $\int {{e^{kx}}(k f(x) + f'(x))\,dx = e^{kx} f(x) + c}$.
यहाँ,$k = 2$ और $f(x) = \cos x$ है।
तब $f'(x) = -\sin x$ होगा।
अतः समाकलन $\int {{e^{2x}}(2\cos x - \sin x)\,dx}$ हो जाता है।
सूत्र के साथ तुलना करने पर,हमें $e^{2x} \cos x + c$ प्राप्त होता है।
6
EasyMCQ
$\int {{e^x}(1 + \tan x)\sec x\,dx = }$
A
${e^x}\cot x$
B
${e^x}\tan x$
C
${e^x}\sec x$
D
${e^x}\cos x$

Solution

(C) हम जानते हैं कि $\int {{e^x}[f(x) + f'(x)]\,dx = e^x f(x) + C}$ होता है।
दिया गया समाकलन $I = \int {{e^x}(\sec x + \sec x \tan x)\,dx}$ है।
माना $f(x) = \sec x$,तब $f'(x) = \sec x \tan x$ होगा।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = e^x \sec x + C$।
7
MediumMCQ
$\int \frac{x e^x}{(1 + x)^2} dx = $
A
$\frac{e^{-x}}{1 + x} + c$
B
$-\frac{e^{-x}}{1 + x} + c$
C
$\frac{e^x}{1 + x} + c$
D
$-\frac{e^x}{1 + x} + c$

Solution

(C) हमें समाकलन $I = \int \frac{x e^x}{(1 + x)^2} dx$ का मान ज्ञात करना है।
अंश को $(x + 1 - 1)$ के रूप में लिखें:
$I = \int \frac{(x + 1 - 1) e^x}{(1 + x)^2} dx$
भिन्न को अलग करें:
$I = \int e^x \left( \frac{x + 1}{(1 + x)^2} - \frac{1}{(1 + x)^2} \right) dx$
$I = \int e^x \left( \frac{1}{1 + x} - \frac{1}{(1 + x)^2} \right) dx$
मानक समाकलन सूत्र $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + c$ को याद करें।
यहाँ,$f(x) = \frac{1}{1 + x}$ लें। तब $f'(x) = -\frac{1}{(1 + x)^2}$ होगा।
अतः,समाकलन इस प्रकार होगा:
$I = e^x \left( \frac{1}{1 + x} \right) + c = \frac{e^x}{1 + x} + c$.
8
EasyMCQ
$\int {{e^x}[\tan x - \log (\cos x)]\,dx = }$
A
${e^x}\log (\sec x) + c$
B
${e^x}\log (\csc x) + c$
C
${e^x}\log (\cos x) + c$
D
${e^x}\log (\sin x) + c$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $\int e^x [f(x) + f'(x)]\,dx = e^x f(x) + c$ के रूप वाले समाकलन का मान $e^x f(x) + c$ होता है।
दिया गया समाकलन $\int e^x [\tan x - \log (\cos x)]\,dx$ है।
माना $f(x) = -\log (\cos x) = \log (\cos x)^{-1} = \log (\sec x)$ है।
तब,$f'(x) = \frac{d}{dx} [\log (\sec x)] = \frac{1}{\sec x} \cdot (\sec x \tan x) = \tan x$ है।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें $\int e^x [\tan x + \log (\sec x)]\,dx = e^x \log (\sec x) + c$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।
9
EasyMCQ
$\int {{e^x}\sin x(\sin x + 2\cos x)} \,dx = $
A
${e^x}{\sin ^2}x + c$
B
${e^x}\sin x + c$
C
${e^x}\sin 2x + c$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) माना $I = \int {{e^x}(\sin^2 x + 2\sin x \cos x)} \,dx$
सर्वसमिका $\sin 2x = 2\sin x \cos x$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = \int {{e^x}(\sin^2 x + \sin 2x)} \,dx$
माना $f(x) = \sin^2 x$. तब $f'(x) = 2\sin x \cos x = \sin 2x$ होगा।
हम जानते हैं कि $\int e^x(f(x) + f'(x)) \,dx = e^x f(x) + c$ होता है।
अतः,$I = e^x \sin^2 x + c$.
10
MediumMCQ
$\int {{e^{2x}}\frac{{1 + \sin 2x}}{{1 + \cos 2x}}} \,dx = $
A
$\frac{1}{2}{e^{2x}}\tan x + c$
B
${e^{2x}}\tan x + c$
C
$\frac{1}{2}{e^{2x}}\cot x + c$
D
${e^{2x}}\cot x + c$

Solution

(A) हमारे पास समाकलन $I = \int {{e^{2x}}\frac{{1 + \sin 2x}}{{1 + \cos 2x}}} \,dx$ है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1 + \cos 2x = 2\cos^2 x$ और $\sin 2x = 2\sin x \cos x$ का उपयोग करने पर:
$I = \int {{e^{2x}}\frac{{1 + 2\sin x \cos x}}{{2\cos^2 x}}} \,dx$
$I = \int {{e^{2x}}\left( \frac{1}{2\cos^2 x} + \frac{2\sin x \cos x}{2\cos^2 x} \right)} \,dx$
$I = \int {{e^{2x}}\left( \frac{1}{2}\sec^2 x + \tan x \right)} \,dx$
माना $f(x) = \tan x$,तब $f'(x) = \sec^2 x$ है।
यह समाकलन $\int e^{ax} [f(x) + \frac{1}{a}f'(x)] \,dx = \frac{1}{a} e^{ax} f(x) + c$ के रूप में है।
यहाँ $a = 2$ है,इसलिए $I = \frac{1}{2} e^{2x} \tan x + c$।
11
MediumMCQ
$\int {\frac{{{e^x}(x - 1)}}{{{x^2}}}\;dx = } $
A
$\frac{{{e^x}}}{x} + c$
B
$x{e^{ - x}} + c$
C
$\frac{{{e^x}}}{{{x^2}}} + c$
D
$\left( {x - \frac{1}{x}} \right){e^x} + c$

Solution

(A) हम मानक समाकलन सूत्र का उपयोग करते हैं: $\int {e^x [f(x) + f'(x)]\,dx = e^x f(x) + c}$.
दिया गया समाकलन: $I = \int {\frac{{{e^x}(x - 1)}}{{{x^2}}}\;dx}$.
समाकल्य को इस प्रकार पुनर्व्यवस्थित करें: $I = \int {e^x \left( {\frac{x}{{{x^2}}} - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)\,dx} = \int {e^x \left( {\frac{1}{x} - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)\,dx}$.
माना $f(x) = \frac{1}{x}$. तब $f'(x) = -\frac{1}{{{x^2}}}$.
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है: $I = e^x \left( \frac{1}{x} \right) + c = \frac{{{e^x}}}{x} + c$.
12
MediumMCQ
$\int {{e^x} \left[ \frac{1 + x \log x}{x} \right] \, dx} = $
A
${e^x} + \log x + c$
B
$\frac{{e^x}}{{\log x}} + c$
C
${e^x} - \log x + c$
D
${e^x} \log x + c$

Solution

(D) हम जानते हैं कि $\int {{e^x} [f(x) + f'(x)] \, dx} = {e^x} f(x) + c$ के रूप वाले समाकलन का मान ${e^x} f(x) + c$ होता है।
दिया गया समाकलन $\int {{e^x} \left[ \frac{1 + x \log x}{x} \right] \, dx}$ है।
इसे $\int {{e^x} \left( \frac{1}{x} + \log x \right) \, dx}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
यहाँ,मान लीजिए $f(x) = \log x$,तो $f'(x) = \frac{1}{x}$ होगा।
इन मानों को मानक सूत्र में रखने पर,हमें $\int {{e^x} [\log x + \frac{1}{x}] \, dx} = {e^x} \log x + c$ प्राप्त होता है।
13
DifficultMCQ
$\int {{e^x}\left[ {{{\sin }^{ - 1}}\frac{x}{a} + \frac{1}{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }}} \right]dx = }$
A
$\frac{1}{a}{e^x}{\sin ^{ - 1}}\frac{x}{a} + c$
B
$a{e^x}{\sin ^{ - 1}}\frac{x}{a} + c$
C
${e^x}{\sin ^{ - 1}}\frac{x}{a} + c$
D
$\frac{{{e^x}}}{{\sqrt {{a^2} - {x^2}} }} + c$

Solution

(C) हम मानक समाकलन सूत्र $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + c$ का उपयोग करते हैं।
माना $f(x) = \sin^{-1}(\frac{x}{a})$ है।
अतः,अवकलज $f'(x) = \frac{d}{dx}(\sin^{-1}(\frac{x}{a})) = \frac{1}{\sqrt{1 - (x/a)^2}} \cdot \frac{1}{a} = \frac{1}{\sqrt{\frac{a^2 - x^2}{a^2}}} \cdot \frac{1}{a} = \frac{a}{\sqrt{a^2 - x^2}} \cdot \frac{1}{a} = \frac{1}{\sqrt{a^2 - x^2}}$ है।
चूंकि समाकल्य $e^x [f(x) + f'(x)]$ के रूप में है,इसलिए समाकलन $e^x f(x) + c$ होगा।
अतः,$\int e^x [\sin^{-1}(\frac{x}{a}) + \frac{1}{\sqrt{a^2 - x^2}}] dx = e^x \sin^{-1}(\frac{x}{a}) + c$।
14
DifficultMCQ
$\int {e^x \frac{x^2 + 1}{(x + 1)^2} dx} = $
A
$\left( \frac{x - 1}{x + 1} \right) e^x + c$
B
$e^x \left( \frac{x + 1}{x - 1} \right) + c$
C
$e^x (x + 1)(x - 1) + c$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) हम जानते हैं कि $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + c$.
दिया गया समाकलन $I = \int e^x \frac{x^2 + 1}{(x + 1)^2} dx$ है।
अंश को पुनर्व्यवस्थित करने पर: $x^2 + 1 = (x^2 - 1) + 2 = (x - 1)(x + 1) + 2$.
अतः,$I = \int e^x \left[ \frac{(x - 1)(x + 1)}{(x + 1)^2} + \frac{2}{(x + 1)^2} \right] dx$.
$I = \int e^x \left[ \frac{x - 1}{x + 1} + \frac{2}{(x + 1)^2} \right] dx$.
मान लीजिए $f(x) = \frac{x - 1}{x + 1}$.
तब $f'(x) = \frac{(x + 1)(1) - (x - 1)(1)}{(x + 1)^2} = \frac{x + 1 - x + 1}{(x + 1)^2} = \frac{2}{(x + 1)^2}$.
चूंकि समाकलन $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx$ के रूप में है,इसलिए परिणाम $e^x f(x) + c$ है।
अतः,$I = e^x \left( \frac{x - 1}{x + 1} \right) + c$.
15
EasyMCQ
$\int {{e^x} \left( {\frac{1}{x} - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)} \,dx = $
A
$ - \frac{{{e^x}}}{{{x^2}}} + c$
B
$\frac{{{e^x}}}{{{x^2}}} + c$
C
$\frac{{{e^x}}}{x} + c$
D
$ - \frac{{{e^x}}}{x} + c$

Solution

(C) हम मानक समाकलन सूत्र का उपयोग करते हैं: $\int {{e^x} \{ f(x) + f'(x) \} \,dx} = {e^x}f(x) + c$.
यहाँ,मान लीजिए $f(x) = \frac{1}{x}$.
तब,अवकलज $f'(x) = -\frac{1}{{{x^2}}}$ होगा।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\int {{e^x} \left( {\frac{1}{x} - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)} \,dx = {e^x} \left( \frac{1}{x} \right) + c = \frac{{{e^x}}}{x} + c$.
अतः,सही विकल्प $C$ है।
16
EasyMCQ
$\int {{e^x}(1 + \tan x + {{\tan }^2}x)\,dx = } $
A
${e^x}\sin x + c$
B
${e^x}\cos x + c$
C
${e^x}\tan x + c$
D
${e^x}\sec x + c$

Solution

(C) हम जानते हैं कि $1 + \tan^2 x = \sec^2 x$ होता है।
इस मान को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = \int e^x (\tan x + \sec^2 x) \, dx$.
माना $f(x) = \tan x$,तब $f'(x) = \sec^2 x$ होगा।
मानक समाकलन सूत्र $\int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx = e^x f(x) + c$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = e^x \tan x + c$.
17
MediumMCQ
$\int {{e^x}\left( {\frac{{1 - \sin x}}{{1 - \cos x}}} \right)\,dx} $ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$- {e^x}\tan \left( {x/2} \right)$
B
$- {e^x}\cot \left( {x/2} \right)$
C
$- \frac{1}{2}{e^x}\tan \left( {\frac{x}{2}} \right)$
D
$\frac{1}{2}{e^x}\cot \left( {\frac{x}{2}} \right)$

Solution

(B) माना $I = \int {{e^x}\left( {\frac{{1 - \sin x}}{{1 - \cos x}}} \right)dx} $.
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1 - \cos x = 2\sin^2(x/2)$ और $\sin x = 2\sin(x/2)\cos(x/2)$ का उपयोग करने पर:
$I = \int {{e^x}\left( {\frac{{1 - 2\sin(x/2)\cos(x/2)}}{{2\sin^2(x/2)}}} \right)dx} $.
$I = \int {{e^x}\left( {\frac{1}{{2\sin^2(x/2)}} - \frac{{2\sin(x/2)\cos(x/2)}}{{2\sin^2(x/2)}}} \right)dx} $.
$I = \int {{e^x}\left( {\frac{1}{2}\csc^2(x/2) - \cot(x/2)} \right)dx} $.
हम जानते हैं कि $\int {{e^x}(f(x) + f'(x))dx} = {e^x}f(x) + C$.
यहाँ,$f(x) = -\cot(x/2)$ लेने पर,$f'(x) = -(-\csc^2(x/2) \cdot 1/2) = \frac{1}{2}\csc^2(x/2)$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = {e^x}(-\cot(x/2)) + C = -{e^x}\cot(x/2) + C$.
18
MediumMCQ
$\int {\frac{{(x + 3){e^x}}}{{{{(x + 4)}^2}}}\,dx} = \,$
A
$\frac{1}{{{{(x + 4)}^2}}} + c$
B
$\frac{{{e^x}}}{{{{(x + 4)}^2}}} + c$
C
$\frac{{{e^x}}}{{x + 4}} + c$
D
$\frac{{{e^x}}}{{x + 3}} + c$

Solution

(C) हमें समाकलन $I = \int {\frac{{(x + 3){e^x}}}{{{{(x + 4)}^2}}}dx}$ का मान ज्ञात करना है।
अंश $(x + 3)$ को $(x + 4 - 1)$ के रूप में लिखें:
$I = \int {{e^x}\frac{{(x + 4) - 1}}{{{{(x + 4)}^2}}}dx}$
$I = \int {{e^x}\left( {\frac{{x + 4}}{{{{(x + 4)}^2}}} - \frac{1}{{{{(x + 4)}^2}}}} \right)dx}$
$I = \int {{e^x}\left( {\frac{1}{{x + 4}} - \frac{1}{{{{(x + 4)}^2}}}} \right)dx}$
मानक समाकलन सूत्र को याद करें: $\int {{e^x}(f(x) + f'(x))dx = {e^x}f(x) + c}$।
यहाँ,मान लीजिए $f(x) = \frac{1}{{x + 4}}$। तब $f'(x) = -\frac{1}{{{{(x + 4)}^2}}}$।
अतः,$I = {e^x}\left( {\frac{1}{{x + 4}}} \right) + c = \frac{{{e^x}}}{{x + 4}} + c$।
19
DifficultMCQ
$\int {{{\left( {\frac{{x + 2}}{{x + 4}}} \right)}^2}{e^x}\,dx} $ किसके बराबर है?
A
${e^x}\left( {\frac{x}{{x + 4}}} \right) + c$
B
${e^x}\left( {\frac{{x + 2}}{{x + 4}}} \right) + c$
C
${e^x}\left( {\frac{{x - 2}}{{x + 4}}} \right) + c$
D
$\left( {\frac{{2x{e^x}}}{{x + 4}}} \right) + c$

Solution

(A) हम जानते हैं कि $\int {{e^x}[f(x) + f'(x)]dx = {e^x}f(x) + c}$ होता है।
माना $I = \int {{e^x}{{\left( {\frac{{x + 2}}{{x + 4}}} \right)}^2}dx} $ है।
वर्ग के अंदर के पद को फिर से लिखने पर: $\frac{{x + 2}}{{x + 4}} = \frac{{x + 4 - 2}}{{x + 4}} = 1 - \frac{2}{{x + 4}}$।
अतः,$I = \int {{e^x}{{\left( {1 - \frac{2}{{x + 4}}} \right)}^2}dx} = \int {{e^x}\left( {1 - \frac{4}{{x + 4}} + \frac{4}{{{{(x + 4)}^2}}}} \right)dx} $ है।
माना $f(x) = 1 - \frac{4}{{x + 4}}$ है। तब $f'(x) = - \frac{d}{{dx}}\left( {\frac{4}{{x + 4}}} \right) = - 4 \cdot \left( { - \frac{1}{{{{(x + 4)}^2}}}} \right) = \frac{4}{{{{(x + 4)}^2}}}$ है।
इस प्रकार,$I = \int {{e^x}[f(x) + f'(x)]dx = {e^x}f(x) + c} $ है।
$I = {e^x}\left( {1 - \frac{4}{{x + 4}}} \right) + c = {e^x}\left( {\frac{{x + 4 - 4}}{{x + 4}}} \right) + c = {e^x}\left( {\frac{x}{{x + 4}}} \right) + c$।
20
MediumMCQ
$\int {{e^x}\left[ {f(x) + f'(x)} \right]\,dx} $ किसके बराबर है?
A
${e^x}f(x) + C$
B
${e^x} + C$
C
${e^x}f'(x) + C$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) हमें समाकलन $I = \int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx$ दिया गया है।
समाकलन के वितरण गुण का उपयोग करके,हम इसे इस प्रकार लिख सकते हैं:
$I = \int e^x f(x) \, dx + \int e^x f'(x) \, dx$.
अब,पहले समाकलन $\int e^x f(x) \, dx$ के लिए खंडशः समाकलन (integration by parts) का उपयोग करते हुए,$f(x)$ को पहला फलन और $e^x$ को दूसरा फलन मानने पर:
$\int e^x f(x) \, dx = f(x) \int e^x \, dx - \int \left( f'(x) \int e^x \, dx \right) \, dx$.
$= f(x) e^x - \int f'(x) e^x \, dx$.
इस मान को $I$ के व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$I = [f(x) e^x - \int e^x f'(x) \, dx] + \int e^x f'(x) \, dx$.
$I = e^x f(x) + C$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।
21
EasyMCQ
$\int {{e^x}(1 - \cot x + {{\cot }^2}x)\,dx} $ का मान ज्ञात कीजिए।
A
${e^x}\cot x + c$
B
${e^x}\csc x + c$
C
$-{e^x}\cot x + c$
D
$-{e^x}\csc x + c$

Solution

(C) हम जानते हैं कि $1 + \cot^2 x = \csc^2 x$ होता है।
इस मान को समाकलन में प्रतिस्थापित करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = \int e^x (1 - \cot x + \cot^2 x) \, dx = \int e^x (\csc^2 x - \cot x) \, dx$.
माना $f(x) = -\cot x$ है।
तब $f'(x) = -(-\csc^2 x) = \csc^2 x$ होगा।
मानक सूत्र $\int e^x (f(x) + f'(x)) \, dx = e^x f(x) + c$ का उपयोग करने पर,हमें प्राप्त होता है:
$I = e^x(-\cot x) + c = -e^x \cot x + c$.
22
EasyMCQ
यदि $\int {\frac{{{e^x}(1 + \sin x)}}{{1 + \cos x}}} dx = {e^x}f(x) + c$ है,तो $f(x) = $
A
$\sin \frac{x}{2}$
B
$\cos \frac{x}{2}$
C
$\tan \frac{x}{2}$
D
$\log \frac{x}{2}$

Solution

(C) हमें समाकलन $I = \int {e^x \left( \frac{1 + \sin x}{1 + \cos x} \right)} dx$ दिया गया है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1 + \cos x = 2\cos^2(x/2)$ और $\sin x = 2\sin(x/2)\cos(x/2)$ का उपयोग करने पर:
$I = \int e^x \left[ \frac{1 + 2\sin(x/2)\cos(x/2)}{2\cos^2(x/2)} \right] dx$
$I = \int e^x \left[ \frac{1}{2\cos^2(x/2)} + \frac{2\sin(x/2)\cos(x/2)}{2\cos^2(x/2)} \right] dx$
$I = \int e^x \left[ \frac{1}{2}\sec^2(x/2) + \tan(x/2) \right] dx$.
माना $f(x) = \tan(x/2)$ है। तब $f'(x) = \frac{1}{2}\sec^2(x/2)$ होगा।
चूंकि समाकलन $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + c$ के रूप में है,इसलिए हमें प्राप्त होता है:
$I = e^x \tan(x/2) + c$.
इसे दिए गए व्यंजक ${e^x}f(x) + c$ के साथ तुलना करने पर,$f(x) = \tan(x/2)$ प्राप्त होता है।
23
MediumMCQ
$\int {{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}} \left( {\frac{{1 + x + {x^2}}}{{1 + {x^2}}}} \right)dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$x{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}} + c$
B
${x^2}{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}} + c$
C
$\frac{1}{x}{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}} + c$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) माना $I = \int {{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}} \left( {\frac{{1 + x + {x^2}}}{{1 + {x^2}}}} \right)dx$।
${\tan ^{ - 1}}x = t$ प्रतिस्थापित करने पर,$x = \tan t$ और $dx = \sec^2 t \, dt$ प्राप्त होता है।
साथ ही,$\frac{dx}{1+x^2} = dt$।
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int e^t (1 + \tan t + \tan^2 t) dt$
$I = \int e^t (1 + \tan^2 t + \tan t) dt$
चूँकि $1 + \tan^2 t = \sec^2 t$,अतः:
$I = \int e^t (\sec^2 t + \tan t) dt$।
मानक समाकलन सूत्र $\int e^t (f(t) + f'(t)) dt = e^t f(t) + C$ का उपयोग करने पर,जहाँ $f(t) = \tan t$ और $f'(t) = \sec^2 t$:
$I = e^t \tan t + C$।
$t = \tan^{-1} x$ वापस रखने पर:
$I = x e^{\tan^{-1} x} + C$।
24
MediumMCQ
यदि $f(x)$ का प्रतिअवकलज (antiderivative) $e^x$ है और $g(x)$ का प्रतिअवकलज $\cos x$ है,तो $\int f(x) \cos x \, dx + \int g(x) e^x \, dx = $
A
$f(x)g(x) + c$
B
$f(x) + g(x) + c$
C
$e^x \cos x + c$
D
$f(x) / g(x) + c$

Solution

(C) दिया गया है कि $f(x)$ का प्रतिअवकलज $e^x$ है,इसलिए $f(x) = \frac{d}{dx}(e^x) = e^x$ है।
दिया गया है कि $g(x)$ का प्रतिअवकलज $\cos x$ है,इसलिए $g(x) = \frac{d}{dx}(\cos x) = -\sin x$ है।
हमें समाकलन $I = \int f(x) \cos x \, dx + \int g(x) e^x \, dx$ का मान ज्ञात करना है।
$f(x)$ और $g(x)$ के मान प्रतिस्थापित करने पर:
$I = \int e^x \cos x \, dx + \int (-\sin x) e^x \, dx$।
$I = \int e^x (\cos x - \sin x) \, dx$।
हम जानते हैं कि मानक समाकलन सूत्र $\int e^x (h(x) + h'(x)) \, dx = e^x h(x) + c$ होता है।
यहाँ,$h(x) = \cos x$ लेने पर,$h'(x) = -\sin x$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = e^x \cos x + c$।
25
DifficultMCQ
$\int {\frac{{x - 1}}{{{{(x + 1)}^3}}}{e^x}\,dx = } $
A
$\frac{{ - {e^x}}}{{{{(x + 1)}^2}}} + c$
B
$\frac{{{e^x}}}{{{{(x + 1)}^2}}} + c$
C
$\frac{{{e^x}}}{{{{(x + 1)}^3}}} + c$
D
$\frac{{ - {e^x}}}{{{{(x + 1)}^3}}} + c$

Solution

(B) हम मानक समाकलन सूत्र का उपयोग करते हैं: $\int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx = e^x f(x) + c$.
समाकल्य को इस प्रकार लिखें:
$\frac{x - 1}{(x + 1)^3} = \frac{(x + 1) - 2}{(x + 1)^3} = \frac{1}{(x + 1)^2} - \frac{2}{(x + 1)^3}$.
मान लीजिए $f(x) = \frac{1}{(x + 1)^2}$.
तब $f'(x) = \frac{d}{dx} [(x + 1)^{-2}] = -2(x + 1)^{-3} = -\frac{2}{(x + 1)^3}$.
इस प्रकार,समाकलन बन जाता है:
$\int e^x \left[ \frac{1}{(x + 1)^2} - \frac{2}{(x + 1)^3} \right] \, dx = \int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx = e^x f(x) + c$.
$f(x)$ का मान वापस रखने पर,हमें प्राप्त होता है:
$\frac{e^x}{(x + 1)^2} + c$.
26
EasyMCQ
$\int_1^2 {{e^x}\left( {\frac{1}{x} - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)\,dx = } $
A
$\frac{{{e^2}}}{2} + e$
B
$e - \frac{{{e^2}}}{2}$
C
$\frac{{{e^2}}}{2} - e$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(C) हम मानक समाकलन सूत्र $\int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx = e^x f(x) + C$ का उपयोग करते हैं।
यहाँ,मान लीजिए $f(x) = \frac{1}{x}$ है।
तब,$f'(x) = -\frac{1}{x^2}$ है।
अतः,समाकलन $\int_1^2 e^x \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{x^2} \right) \, dx = \left[ e^x \cdot \frac{1}{x} \right]_1^2$ हो जाता है।
निश्चित समाकलन का मान ज्ञात करने पर:
$= \left( e^2 \cdot \frac{1}{2} \right) - \left( e^1 \cdot \frac{1}{1} \right) = \frac{e^2}{2} - e$.
27
MediumMCQ
$\int_1^e {\frac{{{e^x}}}{x}(1 + x\log x)\,dx} = $
A
$e^e$
B
$e^e - e$
C
$e^e + e$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) हमें समाकलन $I = \int_1^e \frac{e^x}{x}(1 + x \log x) \, dx$ दिया गया है।
समाकल्य का विस्तार करने पर:
$I = \int_1^e \frac{e^x}{x} \, dx + \int_1^e e^x \log x \, dx$।
दूसरे पद $\int_1^e e^x \log x \, dx$ के लिए खंडशः समाकलन का उपयोग करते हुए,मान लीजिए $u = \log x$ और $dv = e^x \, dx$।
तब $du = \frac{1}{x} \, dx$ और $v = e^x$ प्राप्त होता है।
सूत्र $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ का उपयोग करने पर:
$\int_1^e e^x \log x \, dx = [e^x \log x]_1^e - \int_1^e \frac{e^x}{x} \, dx$।
इस मान को $I$ के व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$I = \int_1^e \frac{e^x}{x} \, dx + ([e^x \log x]_1^e - \int_1^e \frac{e^x}{x} \, dx)$।
यहाँ $\int_1^e \frac{e^x}{x} \, dx$ पद कट जाएंगे।
$I = [e^x \log x]_1^e = (e^e \log e - e^1 \log 1)$।
चूँकि $\log e = 1$ और $\log 1 = 0$ है,इसलिए:
$I = e^e(1) - e(0) = e^e$।
28
DifficultMCQ
$\int_{\pi/4}^{\pi/2} e^x (\log \sin x + \cot x) \, dx = $
A
$e^{\pi/4} \log 2$
B
$-e^{\pi/4} \log 2$
C
$\frac{1}{2} e^{\pi/4} \log 2$
D
$-\frac{1}{2} e^{\pi/4} \log 2$

Solution

(C) माना $I = \int_{\pi/4}^{\pi/2} e^x (\log \sin x + \cot x) \, dx$ है।
गुणधर्म $\int e^x (f(x) + f'(x)) \, dx = e^x f(x) + C$ का उपयोग करते हुए,हम $f(x) = \log \sin x$ लेते हैं।
तब $f'(x) = \frac{1}{\sin x} \cdot \cos x = \cot x$ होता है।
अतः,समाकलन इस प्रकार होगा:
$I = [e^x \log \sin x]_{\pi/4}^{\pi/2}$
$I = e^{\pi/2} \log \sin(\pi/2) - e^{\pi/4} \log \sin(\pi/4)$
चूंकि $\sin(\pi/2) = 1$ और $\log(1) = 0$ है:
$I = e^{\pi/2} \cdot 0 - e^{\pi/4} \log(1/\sqrt{2})$
$I = -e^{\pi/4} \log(2^{-1/2}) = -e^{\pi/4} \cdot (-\frac{1}{2} \log 2) = \frac{1}{2} e^{\pi/4} \log 2$.
29
DifficultMCQ
$\int_0^1 \frac{e^x(x - 1)}{(x + 1)^3} \, dx = $
A
$\frac{e}{4}$
B
$\frac{e}{4} - 1$
C
$\frac{e}{4} + 1$
D
$\text{इनमें से कोई नहीं}$

Solution

(B) माना $I = \int_0^1 \frac{e^x(x - 1)}{(x + 1)^3} \, dx$.
अंश को $(x + 1 - 2)$ के रूप में लिखा जा सकता है।
$I = \int_0^1 \frac{e^x(x + 1 - 2)}{(x + 1)^3} \, dx = \int_0^1 \frac{e^x}{(x + 1)^2} \, dx - 2 \int_0^1 \frac{e^x}{(x + 1)^3} \, dx$.
हम जानते हैं कि $\int e^x (f(x) + f'(x)) \, dx = e^x f(x) + C$.
यदि हम $f(x) = \frac{1}{(x + 1)^2}$ लें,तो $f'(x) = -\frac{2}{(x + 1)^3}$ होगा।
अतः,$\int e^x \left( \frac{1}{(x + 1)^2} - \frac{2}{(x + 1)^3} \right) \, dx = \frac{e^x}{(x + 1)^2} + C$.
निश्चित समाकलन का मान ज्ञात करने पर:
$\left[ \frac{e^x}{(x + 1)^2} \right]_0^1 = \frac{e^1}{(1 + 1)^2} - \frac{e^0}{(0 + 1)^2} = \frac{e}{4} - 1$.
30
EasyMCQ
$\frac{dy}{dx} = e^x(\sin x + \cos x)$ का हल है
A
$y = e^x(\sin x - \cos x) + c$
B
$y = e^x(\cos x - \sin x) + c$
C
$y = e^x \sin x + c$
D
$y = e^x \cos x + c$

Solution

(C) दिया गया अवकल समीकरण $\frac{dy}{dx} = e^x(\sin x + \cos x)$ है।
दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष समाकलन करने पर,$y = \int e^x(\sin x + \cos x) dx$ प्राप्त होता है।
हम मानक समाकलन सूत्र $\int e^x(f(x) + f'(x)) dx = e^x f(x) + c$ जानते हैं।
यहाँ,यदि $f(x) = \sin x$ है,तो $f'(x) = \cos x$ होगा।
इन मानों को सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर,हमें $y = e^x \sin x + c$ प्राप्त होता है।
31
DifficultMCQ
$\int \left( {1 + x - \frac{1}{x}} \right){e^{x + \frac{1}{x}}}\,dx = $
A
$\left( {x + 1} \right){e^{x + \frac{1}{x}}} + C$
B
$- x{e^{x + \frac{1}{x}}} + C$
C
$\left( {x - 1} \right){e^{x + \frac{1}{x}}} + C$
D
$x{e^{x + \frac{1}{x}}} + C$

Solution

(D) माना $I = \int \left( {1 + x - \frac{1}{x}} \right){e^{x + \frac{1}{x}}} dx$.
हम समाकल्य को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$I = \int \left( {e^{x + \frac{1}{x}} + x \left( {1 - \frac{1}{{{x^2}}}} \right) {e^{x + \frac{1}{x}}}} \right) dx$.
माना $f(x) = x e^{x + \frac{1}{x}}$.
तब,गुणन नियम के अनुसार,$f'(x) = 1 \cdot e^{x + \frac{1}{x}} + x \cdot e^{x + \frac{1}{x}} \cdot \left( {1 - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)$.
$f'(x) = e^{x + \frac{1}{x}} + x \left( {1 - \frac{1}{{{x^2}}}} \right) e^{x + \frac{1}{x}}$.
यह समाकल्य से मेल खाता है।
अतः,$\int f'(x) dx = f(x) + C$.
$I = x e^{x + \frac{1}{x}} + C$.
32
MediumMCQ
$\int {{e^{2x}}\left( {\frac{{\sin 4x - 2}}{{1 - \cos 4x}}} \right)\;dx = } $
A
$\frac{1}{2}{e^{2x}}\cot 2x + c$
B
$ - \frac{1}{2}{e^{2x}}\cot 2x + c$
C
$ - 2{e^{2x}}\cot 2x + c$
D
$2{e^{2x}}\cot 2x + c$

Solution

(A) माना $I = \int {{e^{2x}}\left( {\frac{{\sin 4x - 2}}{{1 - \cos 4x}}} \right)} \,dx$.
सर्वसमिकाओं $\sin 4x = 2 \sin 2x \cos 2x$ और $1 - \cos 4x = 2 \sin^2 2x$ का उपयोग करने पर:
$I = \int {{e^{2x}}\left( {\frac{{2 \sin 2x \cos 2x - 2}}{{2 \sin^2 2x}}} \right)} \,dx$
$I = \int {{e^{2x}}\left( {\frac{{\sin 2x \cos 2x - 1}}{{\sin^2 2x}}} \right)} \,dx$
$I = \int {{e^{2x}}\left( {\cot 2x - \csc^2 2x} \right)} \,dx$
माना $f(x) = \cot 2x$,तब $f'(x) = -2 \csc^2 2x$.
खंडशः समाकलन का उपयोग करने पर: $\int e^{2x} \cot 2x \, dx - \int e^{2x} \csc^2 2x \, dx$.
$\int e^{2x} \cot 2x \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} \cot 2x - \int \frac{1}{2} e^{2x} (-2 \csc^2 2x) \, dx = \frac{1}{2} e^{2x} \cot 2x + \int e^{2x} \csc^2 2x \, dx$.
इसे प्रतिस्थापित करने पर:
$I = \left( \frac{1}{2} e^{2x} \cot 2x + \int e^{2x} \csc^2 2x \, dx \right) - \int e^{2x} \csc^2 2x \, dx + c$
$I = \frac{1}{2} e^{2x} \cot 2x + c$.
33
MediumMCQ
$\int {{e^{2x}}(2\sin 3x + 3\cos 3x)\,dx} $ का मान है
A
${e^{2x}}\sin 3x + C$
B
${e^{2x}}\cos 3x + C$
C
${e^{2x}} + C$
D
${e^{2x}}(2\sin 3x) + C$

Solution

(A) हम मानक समाकलन सूत्र का उपयोग करते हैं: $\int {{e^{ax}}[af(x) + f'(x)]\,dx = {e^{ax}}f(x) + C}$।
यहाँ,$a = 2$ और $f(x) = \sin 3x$ है।
अतः,$f'(x) = \frac{d}{dx}(\sin 3x) = 3\cos 3x$ होता है।
दिया गया समाकलन $\int {{e^{2x}}(2\sin 3x + 3\cos 3x)\,dx}$ है।
सूत्र के साथ तुलना करने पर,हमें $f(x) = \sin 3x$ और $f'(x) = 3\cos 3x$ प्राप्त होता है।
इसलिए,समाकलन का मान ${e^{2x}}\sin 3x + C$ है।
34
AdvancedMCQ
समाकल $\int_{0}^{\infty} e^{-2x} (\sin 2x + \cos 2x) dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$1$
B
$-2$
C
$1/2$
D
$0$

Solution

(C) माना $I = \int_{0}^{\infty} e^{-2x} (\sin 2x + \cos 2x) dx$.
हम मानक सूत्र $\int e^{ax} (f(x) + \frac{1}{a} f'(x)) dx = \frac{1}{a} e^{ax} f(x) + C$ का उपयोग करते हैं।
यहाँ $a = -2$ और $f(x) = \sin 2x$ है,इसलिए $f'(x) = 2 \cos 2x$ है।
अतः,समाकल $\left[ \frac{1}{-2} e^{-2x} \sin 2x \right]_{0}^{\infty}$ होगा।
सीमाओं को लागू करने पर:
जब $x \to \infty$,तो $e^{-2x} \to 0$,इसलिए पद $0$ हो जाता है।
जब $x = 0$,तो $\sin(0) = 0$,इसलिए पद $0$ हो जाता है।
सीधे गणना करने पर:
$\int_{0}^{\infty} e^{-2x} \sin 2x dx = 1/4$ और $\int_{0}^{\infty} e^{-2x} \cos 2x dx = 1/4$ प्राप्त होता है।
अतः,$I = 1/4 + 1/4 = 1/2$।
35
AdvancedMCQ
$\int \frac{e^{\sqrt{x}}}{\sqrt{x}} (x + \sqrt{x}) \, dx$
A
$2e^{\sqrt{x}} (x - \sqrt{x} + 1) + C$
B
$e^{\sqrt{x}} (x - 2\sqrt{x} + 1) + C$
C
$e^{\sqrt{x}} (x + \sqrt{x}) + C$
D
$e^{\sqrt{x}} (x + \sqrt{x} + 1) + C$

Solution

(A) माना $I = \int \frac{e^{\sqrt{x}}}{\sqrt{x}} (x + \sqrt{x}) \, dx$.
$\sqrt{x} = t$ प्रतिस्थापित करने पर,$\frac{1}{2\sqrt{x}} dx = dt$,जिससे $\frac{dx}{\sqrt{x}} = 2dt$ प्राप्त होता है।
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int e^t (t^2 + t) (2 dt) = 2 \int e^t (t^2 + t) \, dt$.
सूत्र $\int e^t [f(t) + f'(t)] \, dt = e^t f(t) + C$ का उपयोग करने पर,
$2 \int e^t (t^2 + t) \, dt = 2 e^t (t^2 - t + 1) + C$.
$t = \sqrt{x}$ वापस रखने पर:
$I = 2 e^{\sqrt{x}} (x - \sqrt{x} + 1) + C$.
36
AdvancedMCQ
समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int {\frac{{{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}}}{{(1 + {x^2})}}\,\,\left[ {{{\left( {{{\sec }^{ - 1}}\,\sqrt {1 + {x^2}} } \right)}^2}\,\, + \,\,{{\cos }^{ - 1}}\,\left( {\frac{{1 - {x^2}}}{{1 + {x^2}}}} \right)} \right]} \,\,\,dx$ जहाँ $x > 0$.
A
${e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}\,.\,{\tan ^{ - 1}}x\,\, + \,\,C$
B
$\frac{{{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}\,.\,{{\left( {{{\tan }^{ - 1}}x} \right)}^2}\,\,}}{2}\,\, + \,\,C$
C
${e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}\,.\,{\left( {{{\tan }^{ - 1}}x} \right)^2}\,\,+ C$
D
${e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}\,.\,{\left( {\cos e{c^{ - 1}}\left( {\sqrt {1 + {x^2}} } \right)} \right)^2}\,\, + \,\,C$

Solution

(C) दिया गया समाकलन $I = \int {\frac{{{e^{{{\tan }^{ - 1}}x}}}}{{(1 + {x^2})}}\,\,\left[ {{{\left( {{{\sec }^{ - 1}}\,\sqrt {1 + {x^2}} } \right)}^2}\,\, + \,\,{{\cos }^{ - 1}}\,\left( {\frac{{1 - {x^2}}}{{1 + {x^2}}}} \right)} \right]} \,\,\,dx$ है।
सबसे पहले,त्रिकोणमितीय पदों को सरल करने पर:
$x > 0$ के लिए,माना $\tan^{-1}x = \theta$,तो $x = \tan\theta$।
$\sec^{-1}\sqrt{1+x^2} = \sec^{-1}(\sec\theta) = \theta = \tan^{-1}x$।
साथ ही,$\cos^{-1}\left(\frac{1-x^2}{1+x^2}\right) = \cos^{-1}(\cos 2\theta) = 2\theta = 2\tan^{-1}x$।
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int \frac{e^{\tan^{-1}x}}{1+x^2} [(\tan^{-1}x)^2 + 2\tan^{-1}x] dx$।
माना $t = \tan^{-1}x$,तो $dt = \frac{1}{1+x^2} dx$।
$I = \int e^t (t^2 + 2t) dt$।
सूत्र $\int e^t [f(t) + f'(t)] dt = e^t f(t) + C$ का उपयोग करने पर,जहाँ $f(t) = t^2$ और $f'(t) = 2t$:
$I = e^t \cdot t^2 + C = e^{\tan^{-1}x} (\tan^{-1}x)^2 + C$।
37
AdvancedMCQ
समाकलन ज्ञात कीजिए: $\int {\frac{{{e^{\sqrt x }}}}{{\sqrt x }}} \left( {x + \sqrt x } \right)dx$
A
$2{e^{\sqrt x }}\left[ {x - \sqrt x + 1} \right] + C$
B
${e^{\sqrt x }}\left[ {x - 2\sqrt x + 1} \right] + C$
C
${e^{\sqrt x }}\left( {x + \sqrt x } \right) + C$
D
${e^{\sqrt x }}\left( {x + \sqrt x + 1} \right) + C$

Solution

(A) माना $I = \int {\frac{{{e^{\sqrt x }}}}{{\sqrt x }}} \left( {x + \sqrt x } \right)dx$.
$\sqrt x = t$ प्रतिस्थापित करने पर,$\frac{1}{{2\sqrt x }}dx = dt$,जिसका अर्थ है $\frac{{dx}}{{\sqrt x }} = 2dt$.
इन मानों को समाकलन में रखने पर:
$I = \int {{e^t}} (t^2 + t) (2dt) = 2 \int {{e^t}} (t^2 + t) dt$.
हम जानते हैं कि $\int {{e^t}} (f(t) + f'(t)) dt = {e^t}f(t) + C$.
यहाँ,$I = 2 \int {{e^t}} (t^2 + t) dt$ को हल करने पर:
$I = 2 [e^t(t^2 - t + 1)] + C$.
$t = \sqrt x$ रखने पर:
$I = 2{e^{\sqrt x }}(x - \sqrt x + 1) + C$.
38
DifficultMCQ
मान लीजिए $f(x) = \frac{2\sin^2 x - 1}{\cos x} + \frac{\cos x(2\sin x + 1)}{1 + \sin x}$ है,तो $\int e^x(f(x) + f'(x)) dx$ ज्ञात कीजिए (जहाँ $c$ समाकलन का स्थिरांक है)।
A
$e^x \tan x + c$
B
$e^x \cot x + c$
C
$e^x \csc^2 x + c$
D
$e^x \sec^2 x + c$

Solution

(A) हमें $f(x) = \frac{2\sin^2 x - 1}{\cos x} + \frac{\cos x(2\sin x + 1)}{1 + \sin x}$ दिया गया है।
पद को सरल करने पर: $f(x) = \frac{2\sin^2 x - 1}{\cos x} + \frac{\cos x(2\sin x + 1)(1 - \sin x)}{1 - \sin^2 x} = \frac{2\sin^2 x - 1}{\cos x} + \frac{\cos x(2\sin x - 2\sin^2 x + 1 - \sin x)}{\cos^2 x} = \frac{2\sin^2 x - 1 + \sin x - 2\sin^2 x + 1}{\cos x} = \frac{\sin x}{\cos x} = \tan x$.
अतः,$f(x) = \tan x$ और $f'(x) = \sec^2 x$ प्राप्त होता है।
समाकलन $\int e^x(\tan x + \sec^2 x) dx$ है।
सूत्र $\int e^x(f(x) + f'(x)) dx = e^x f(x) + c$ का उपयोग करने पर,हमें $e^x \tan x + c$ प्राप्त होता है।
39
MediumMCQ
$\int {{e^x}\left( {\frac{{1 - \sin x}}{{1 - \cos x}}} \right)dx}$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
${e^x}\tan \frac{x}{2} + C$
B
${-e^x}\tan \frac{x}{2} + C$
C
${-e^x}\cot \frac{x}{2} + C$
D
${e^x}\cot \frac{x}{2} + C$

Solution

(C) हम जानते हैं कि $\int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + C$ होता है।
दिया गया समाकलन $I = \int e^x \left( \frac{1 - \sin x}{1 - \cos x} \right) dx$ है।
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1 - \sin x = 1 - 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}$ और $1 - \cos x = 2 \sin^2 \frac{x}{2}$ का उपयोग करने पर:
$I = \int e^x \left( \frac{1 - 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \sin^2 \frac{x}{2}} \right) dx$
$I = \int e^x \left( \frac{1}{2 \sin^2 \frac{x}{2}} - \frac{2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \sin^2 \frac{x}{2}} \right) dx$
$I = \int e^x \left( \frac{1}{2} \csc^2 \frac{x}{2} - \cot \frac{x}{2} \right) dx$
माना $f(x) = - \cot \frac{x}{2}$ है। तब $f'(x) = - \left( - \csc^2 \frac{x}{2} \cdot \frac{1}{2} \right) = \frac{1}{2} \csc^2 \frac{x}{2}$ होगा।
अतः,$I = \int e^x [f(x) + f'(x)] dx = e^x f(x) + C = -e^x \cot \frac{x}{2} + C$।
40
AdvancedMCQ
$\int\limits_1^2 {{e^{2x}}} \left( {\frac{1}{x} - \frac{1}{{2{x^2}}}} \right)\,dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{{{e^4}}}{2} - \frac{{{e^2}}}{2}$
B
${e^4} - {e^2}$
C
$\frac{{{e^4} - 2{e^2}}}{4}$
D
$\frac{{{e^4}}}{4} - \frac{{{e^2}}}{2}$

Solution

(D) माना $I = \int_1^2 e^{2x} \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{2x^2} \right) dx$ है।
हम मानक समाकलन रूप $\int e^{ax} [f(x) + \frac{f'(x)}{a}] dx = \frac{1}{a} e^{ax} f(x) + C$ जानते हैं।
यहाँ,$f(x) = \frac{1}{x}$ लें। तब $f'(x) = -\frac{1}{x^2}$ होगा।
दिए गए समाकलन के साथ तुलना करने पर,$a = 2$ है।
अतः,$\int e^{2x} \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{2x^2} \right) dx = \frac{1}{2} e^{2x} \left( \frac{1}{x} \right) = \frac{e^{2x}}{2x}$।
अब,$1$ से $2$ तक की सीमाएँ लागू करने पर:
$I = \left[ \frac{e^{2x}}{2x} \right]_1^2 = \frac{e^{2(2)}}{2(2)} - \frac{e^{2(1)}}{2(1)} = \frac{e^4}{4} - \frac{e^2}{2}$।
इसे $\frac{e^4 - 2e^2}{4}$ के रूप में लिखा जा सकता है।
41
AdvancedMCQ
$\int \frac{(x - 3)e^x}{(x - 1)^3} \, dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{e^x}{(x - 1)} + c$
B
$\frac{e^x}{(x - 1)^2} + c$
C
$\frac{-e^x}{(x - 1)^2} + c$
D
$\frac{2e^x}{(x - 1)^3} + c$

Solution

(B) हम जानते हैं कि $\int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx = e^x f(x) + c$ होता है।
दिया गया समाकलन $I = \int e^x \frac{x - 3}{(x - 1)^3} \, dx$ है।
अंश को $(x - 1) - 2$ के रूप में लिखने पर:
$I = \int e^x \frac{(x - 1) - 2}{(x - 1)^3} \, dx$
$I = \int e^x \left[ \frac{x - 1}{(x - 1)^3} - \frac{2}{(x - 1)^3} \right] \, dx$
$I = \int e^x \left[ \frac{1}{(x - 1)^2} - \frac{2}{(x - 1)^3} \right] \, dx$
माना $f(x) = \frac{1}{(x - 1)^2} = (x - 1)^{-2}$ है।
तब $f'(x) = -2(x - 1)^{-3} = -\frac{2}{(x - 1)^3}$ होगा।
चूंकि यह समाकलन $\int e^x [f(x) + f'(x)] \, dx$ के रूप में है,इसलिए परिणाम $e^x f(x) + c$ होगा।
अतः,$I = \frac{e^x}{(x - 1)^2} + c$।
42
AdvancedMCQ
$\int {{e^{\sin x}}\left( {\sin x + {{\sec }^2}x} \right)} \,dx$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
${e^{\sin x}}\tan x + C$
B
${e^{\sin x}}\sec x + C$
C
${e^{\sin x}}\cot x + C$
D
इनमें से कोई नहीं

Solution

(A) दिया गया समाकलन $I = \int e^{\sin x} (\sin x + \sec^2 x) \, dx$ है।
हम जानते हैं कि यदि $f(x) = \tan x$ है,तो $f'(x) = \sec^2 x$ होगा।
यहाँ,$\frac{d}{dx} [e^{\sin x} \tan x] = e^{\sin x} \cdot \cos x \cdot \tan x + e^{\sin x} \cdot \sec^2 x$ है।
चूँकि $\cos x \cdot \tan x = \sin x$,इसलिए $\frac{d}{dx} [e^{\sin x} \tan x] = e^{\sin x} (\sin x + \sec^2 x)$ प्राप्त होता है।
अतः,समाकलन का मान $e^{\sin x} \tan x + C$ है।
43
AdvancedMCQ
$\int {{e^{{x^2}}}} \cdot {e^x}\left( {2{x^2} + x + 1} \right)dx = {e^{{x^2} + x}}\left( {f\left( x \right)} \right) + c$ जहाँ $c$ समाकलन का स्थिरांक है। यदि $f(x)$ का न्यूनतम मान $m$ है,तो $\left[ { - \frac{1}{m}} \right]$ का मान ज्ञात कीजिए,जहाँ $[\cdot]$ महत्तम पूर्णांक फलन $(GIF)$ को दर्शाता है।
A
$-3$
B
$2$
C
$4$
D
$0$

Solution

(B) दिया गया समाकलन: $I = \int e^{x^2+x}(2x^2+x+1) dx$.
हम समाकल्य को इस प्रकार लिख सकते हैं: $I = \int e^{x^2+x} [x(2x+1) + 1] dx$.
माना $g(x) = x$ और $h(x) = x^2+x$. तब $h'(x) = 2x+1$.
समाकलन $\int e^{h(x)} [g(x)h'(x) + g'(x)] dx$ के रूप में है।
सूत्र $\int e^{h(x)} [g(x)h'(x) + g'(x)] dx = g(x)e^{h(x)} + c$ का उपयोग करने पर:
$I = x e^{x^2+x} + c$.
अतः $f(x) = x$.
दिए गए समाधान के अनुसार $m = -1/e$ लेने पर,
$-\frac{1}{m} = e \approx 2.718$.
इसलिए $[2.718] = 2$.
44
AdvancedMCQ
यदि $\int {{e^{{x^2}}}\left( {2 - \frac{1}{{{x^2}}}} \right)dx = {e^{{x^2}}}f(x) + C} $ और $f\left( {\frac{1}{2}} \right) = 2$ है,तो $f(1)$ का मान ज्ञात कीजिए (जहाँ $C$ एक स्वेच्छ अचर है)।
A
$1$
B
$-1$
C
$2$
D
$\frac{1}{2}$

Solution

(A) हमें दिया गया है कि $\int e^{x^2} \left( 2 - \frac{1}{x^2} \right) dx = e^{x^2} f(x) + C$.
माना $I = \int e^{x^2} \left( 2 - \frac{1}{x^2} \right) dx$.
हम समाकल्य को इस प्रकार लिख सकते हैं:
$e^{x^2} \left( 2 - \frac{1}{x^2} \right) = e^{x^2} \left( 2x \cdot \frac{1}{x} - \frac{1}{x^2} \right)$.
यदि हम $f(x) = \frac{1}{x}$ लें,तो $f'(x) = -\frac{1}{x^2}$ होगा।
अब,$\frac{d}{dx} [e^{x^2} f(x)] = e^{x^2} (2x) f(x) + e^{x^2} f'(x) = e^{x^2} [2x f(x) + f'(x)]$.
दिए गए समीकरण से तुलना करने पर,$2x f(x) + f'(x) = 2 - \frac{1}{x^2}$.
यदि $f(x) = \frac{1}{x}$ है,तो $2x(\frac{1}{x}) + (-\frac{1}{x^2}) = 2 - \frac{1}{x^2}$,जो सत्य है।
अतः,$f(x) = \frac{1}{x} + k$.
चूंकि $f(\frac{1}{2}) = 2$ दिया गया है,इसलिए $\frac{1}{1/2} + k = 2 \implies 2 + k = 2 \implies k = 0$.
इस प्रकार,$f(x) = \frac{1}{x}$.
अतः,$f(1) = \frac{1}{1} = 1$.
45
DifficultMCQ
यदि $\int {\frac{{{x^2} - x + 1}}{{{x^2} + 1}}{e^{{{\cot }^{ - 1}}x}}dx = A(x) {e^{{{\cot }^{ - 1}}x}} + C}$ है,तो $A(x)$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$-x$
B
$x$
C
$\sqrt {1-x}$
D
$\sqrt {1+x}$

Solution

(B) माना $I = \int {\frac{{{x^2} - x + 1}}{{{x^2} + 1}}} \cdot {e^{{{\cot }^{ - 1}}x}}dx$ है।
$x = \cot t$ प्रतिस्थापित करने पर,$dx = -\csc^2 t \, dt$ प्राप्त होता है।
चूंकि $1 + \cot^2 t = \csc^2 t$,समाकलन इस प्रकार होगा:
$I = \int {\frac{{\cot^2 t - \cot t + 1}}{{\csc^2 t}}} \cdot {e^t} \cdot (-\csc^2 t) \, dt$
$I = - \int {e^t} (\cot^2 t - \cot t + 1) \, dt$
$I = - \int {e^t} (\csc^2 t - \cot t) \, dt$
$I = \int {e^t} (\cot t - \csc^2 t) \, dt$
सूत्र $\int {e^t} (f(t) + f'(t)) \, dt = {e^t} f(t) + C$ का उपयोग करने पर,जहाँ $f(t) = \cot t$ और $f'(t) = -\csc^2 t$ है:
$I = {e^t} \cot t + C$
$t = \cot^{-1} x$ वापस रखने पर:
$I = {e^{\cot^{-1} x}} \cdot x + C$
इसे $A(x) {e^{\cot^{-1} x}} + C$ के साथ तुलना करने पर,$A(x) = x$ प्राप्त होता है।
46
DifficultMCQ
यदि $\int {{e^{\sec x}}\left( {\sec x + \tan x f(x) + (\sec x \tan x + \sec^2 x)} \right)dx = {e^{\sec x}}f(x) + C}$ है,तो $f(x)$ का एक संभावित विकल्प क्या है?
A
$\sec x - \tan x - \frac{1}{2}$
B
$x \sec x + \tan x + \frac{1}{2}$
C
$\sec x + x \tan x - \frac{1}{2}$
D
$\sec x + \tan x + \frac{1}{2}$

Solution

(D) दिया गया समाकलन समीकरण: $\int e^{\sec x} (\sec x + \tan x f(x) + \sec x \tan x + \sec^2 x) dx = e^{\sec x} f(x) + C$.
दोनों पक्षों का $x$ के सापेक्ष अवकलन करने पर:
$e^{\sec x} (\sec x + \tan x f(x) + \sec x \tan x + \sec^2 x) = \frac{d}{dx} (e^{\sec x} f(x))$.
दाहिनी ओर गुणन नियम का उपयोग करने पर:
$e^{\sec x} (\sec x + \tan x f(x) + \sec x \tan x + \sec^2 x) = e^{\sec x} \cdot \sec x \tan x \cdot f(x) + e^{\sec x} f'(x)$.
दोनों पक्षों को $e^{\sec x}$ से विभाजित करने पर:
$\sec x + \tan x f(x) + \sec x \tan x + \sec^2 x = \sec x \tan x f(x) + f'(x)$.
$f'(x)$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर:
$f'(x) = \sec x + \sec x \tan x + \sec^2 x + \tan x f(x) - \sec x \tan x f(x)$.
यदि हम $f(x) = \sec x + \tan x$ मानते हैं,तो $f'(x) = \sec x \tan x + \sec^2 x$ प्राप्त होता है।
इस मान को समीकरण में रखने पर यह सिद्ध होता है। अतः,$f(x) = \sec x + \tan x + c$.
विकल्पों को देखते हुए,$f(x) = \sec x + \tan x + \frac{1}{2}$ एक सही विकल्प है।
47
MediumMCQ
निश्चित समाकलन $\int_{1}^{2}\left(\frac{1}{x}-\frac{1}{2 x^{2}}\right) e^{2 x} d x$ का मान ज्ञात कीजिए।
A
$\frac{e^{4}-2e^{2}}{4}$
B
$\frac{e^{4}+2e^{2}}{4}$
C
$\frac{e^{4}-e^{2}}{4}$
D
$\frac{e^{4}+e^{2}}{4}$

Solution

(A) हमें समाकलन $I = \int_{1}^{2}\left(\frac{1}{x}-\frac{1}{2 x^{2}}\right) e^{2 x} d x$ का मान ज्ञात करना है।
खंडशः समाकलन (Integration by parts) का उपयोग करते हुए:
$I = \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{x} dx - \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{2x^2} dx$.
प्रथम पद के लिए $u = \frac{1}{x}$ और $dv = e^{2x} dx$ लेने पर:
$du = -\frac{1}{x^2} dx$ और $v = \frac{e^{2x}}{2}$.
अतः,$\int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{x} dx = \left[ \frac{e^{2x}}{2x} \right]_{1}^{2} - \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{2} \left(-\frac{1}{x^2}\right) dx = \left[ \frac{e^{2x}}{2x} \right]_{1}^{2} + \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{2x^2} dx$.
इस मान को मूल समीकरण में रखने पर:
$I = \left[ \frac{e^{2x}}{2x} \right]_{1}^{2} + \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{2x^2} dx - \int_{1}^{2} \frac{e^{2x}}{2x^2} dx = \left[ \frac{e^{2x}}{2x} \right]_{1}^{2}$.
$I = \frac{e^4}{4} - \frac{e^2}{2} = \frac{e^4 - 2e^2}{4}$.
48
Difficult
निश्चित समाकलन $\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi} e^{x}\left(\frac{1-\sin x}{1-\cos x}\right) d x$ का मान ज्ञात कीजिए।

Solution

(D) माना $I = \int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi} e^{x}\left(\frac{1-\sin x}{1-\cos x}\right) d x$.
त्रिकोणमितीय सर्वसमिकाओं $1-\sin x = 1-2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}$ और $1-\cos x = 2 \sin^{2} \frac{x}{2}$ का उपयोग करने पर:
$I = \int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi} e^{x} \left( \frac{1-2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \sin^{2} \frac{x}{2}} \right) d x$
$I = \int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi} e^{x} \left( \frac{1}{2} \csc^{2} \frac{x}{2} - \cot \frac{x}{2} \right) d x$
माना $f(x) = -\cot \frac{x}{2}$. तब $f'(x) = -(-\frac{1}{2} \csc^{2} \frac{x}{2}) = \frac{1}{2} \csc^{2} \frac{x}{2}$.
चूंकि $\int e^{x} (f(x) + f'(x)) d x = e^{x} f(x) + C$,इसलिए:
$I = \left[ e^{x} (-\cot \frac{x}{2}) \right]_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}$
$I = -\left[ e^{\pi} \cot \frac{\pi}{2} - e^{\frac{\pi}{2}} \cot \frac{\pi}{4} \right]$
चूंकि $\cot \frac{\pi}{2} = 0$ और $\cot \frac{\pi}{4} = 1$:
$I = -\left[ e^{\pi} (0) - e^{\frac{\pi}{2}} (1) \right] = e^{\frac{\pi}{2}}$.
49
EasyMCQ
ज्ञात कीजिए : $\int e^{x}\left(\tan ^{-1} x+\frac{1}{1+x^{2}}\right) d x$
A
$e^{x} \tan ^{-1} x + C$
B
$e^{x} \cot ^{-1} x + C$
C
$e^{x} \sin ^{-1} x + C$
D
$e^{x} \cos ^{-1} x + C$

Solution

(A) हमारे पास $I = \int e^{x} \left( \tan^{-1} x + \frac{1}{1+x^{2}} \right) dx$ है।
मान लीजिए $f(x) = \tan^{-1} x$ है।
तब,इसका अवकलज $f'(x) = \frac{1}{1+x^{2}}$ है।
हम जानते हैं कि $\int e^{x} [f(x) + f'(x)] dx = e^{x} f(x) + C$ के रूप वाले समाकलन का मान $e^{x} f(x) + C$ होता है।
अपने समाकलन की तुलना इस मानक रूप से करने पर,हमें $I = e^{x} \tan^{-1} x + C$ प्राप्त होता है।
50
Medium
ज्ञात कीजिए : $\int \frac{(x^{2}+1) e^{x}}{(x+1)^{2}} d x$

Solution

(A) हमारे पास $I = \int \frac{(x^{2}+1) e^{x}}{(x+1)^{2}} dx = \int e^{x} \left[ \frac{x^{2}-1+2}{(x+1)^{2}} \right] dx$ है।
$= \int e^{x} \left[ \frac{x^{2}-1}{(x+1)^{2}} + \frac{2}{(x+1)^{2}} \right] dx = \int e^{x} \left[ \frac{(x-1)(x+1)}{(x+1)^{2}} + \frac{2}{(x+1)^{2}} \right] dx$
$= \int e^{x} \left[ \frac{x-1}{x+1} + \frac{2}{(x+1)^{2}} \right] dx$
माना $f(x) = \frac{x-1}{x+1}$ है। तब,$f'(x) = \frac{(1)(x+1) - (x-1)(1)}{(x+1)^{2}} = \frac{x+1-x+1}{(x+1)^{2}} = \frac{2}{(x+1)^{2}}$ है।
चूँकि समाकलन $\int e^{x} [f(x) + f'(x)] dx = e^{x} f(x) + C$ के रूप में है,
अतः हमें $I = e^{x} \left( \frac{x-1}{x+1} \right) + C$ प्राप्त होता है।

7-1.Indefinite Integral — Integral of the form ex(F(x) + F'(x)) dx · 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.

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