Gujarati

Integration by Parts Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · 7-1.Indefinite Integral · Integration by Parts

195+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 195 questions in Gujarati

1
MediumMCQ
જો $\int f(x) \, dx = g(x)$ હોય,તો $\int f^{-1}(x) \, dx$ ની કિંમત શું થાય?
A
$g^{-1}(x)$
B
$x f^{-1}(x) - g(f^{-1}(x))$
C
$x f^{-1}(x) - g^{-1}(x)$
D
$f^{-1}(x)$

Solution

(B) આપેલ છે કે $\int f(x) \, dx = g(x)$.
આપણે $\int f^{-1}(x) \, dx$ ની કિંમત શોધવાની છે.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,ધારો કે $u = f^{-1}(x)$ અને $dv = dx$. તેથી $du = \frac{d}{dx} f^{-1}(x) \, dx$ અને $v = x$ મળે.
$\int f^{-1}(x) \, dx = x f^{-1}(x) - \int x \frac{d}{dx} f^{-1}(x) \, dx$.
ધારો કે $f^{-1}(x) = t$,તેથી $x = f(t)$ અને $dx = f'(t) \, dt$ થાય.
વળી,$\frac{d}{dx} f^{-1}(x) \, dx = dt$ થાય.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$\int f^{-1}(x) \, dx = x f^{-1}(x) - \int f(t) \, dt$.
કારણ કે $\int f(t) \, dt = g(t)$,તેથી:
$\int f^{-1}(x) \, dx = x f^{-1}(x) - g(t) = x f^{-1}(x) - g(f^{-1}(x))$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
2
MediumMCQ
$\int x \sec^2 x \, dx = $
A
$x \tan x + \log \cos x + c$
B
$\frac{x^2}{2} \sec^2 x + \log \cos x + c$
C
$x \tan x + \log \sec x + c$
D
$x \tan x + \log \cos x + c$

Solution

(D) $\int x \sec^2 x \, dx$ નું સંકલન કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) ની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \sec^2 x \, dx$.
તેથી $du = dx$ અને $v = \tan x$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int x \sec^2 x \, dx = x \tan x - \int \tan x \, dx$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\int \tan x \, dx = \log |\sec x| = -\log |\cos x|$,તેથી:
$\int x \sec^2 x \, dx = x \tan x - (-\log |\cos x|) + c = x \tan x + \log |\cos x| + c$.
3
EasyMCQ
$\int \sin(\log x) \, dx = $
A
$\frac{1}{2}x[\cos(\log x) - \sin(\log x)] + C$
B
$\cos(\log x) - x + C$
C
$\frac{1}{2}x[\sin(\log x) - \cos(\log x)] + C$
D
$-\cos(\log x) + C$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \sin(\log x) \, dx$.
$\log x = t$ આદેશ લેતા,$x = e^t$ અને $dx = e^t \, dt$ મળે.
તેથી,$I = \int e^t \sin t \, dt$.
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરતા,$\int u \, dv = uv - \int v \, du$,જ્યાં $u = \sin t$ અને $dv = e^t \, dt$ લેતા.
તેથી $du = \cos t \, dt$ અને $v = e^t$ મળે.
$I = e^t \sin t - \int e^t \cos t \, dt$.
ફરીથી $\int e^t \cos t \, dt$ માટે ખંડશઃ સંકલન કરતા:
$I = e^t \sin t - [e^t \cos t - \int e^t (-\sin t) \, dt]$.
$I = e^t \sin t - e^t \cos t - I$.
$2I = e^t(\sin t - \cos t)$.
$I = \frac{1}{2} e^t(\sin t - \cos t) + C$.
$t = \log x$ અને $e^t = x$ કિંમત મૂકતા:
$I = \frac{1}{2} x[\sin(\log x) - \cos(\log x)] + C$.
4
EasyMCQ
જો $\int x \sin x \, dx = -x \cos x + A$ હોય,તો $A = $
A
$\sin x + \text{અચળાંક}$
B
$\cos x + \text{અચળાંક}$
C
$\text{અચળાંક}$
D
$\text{આમાંથી કોઈ નહીં}$

Solution

(A) આપણે $\int x \sin x \, dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \sin x \, dx$.
તેથી $du = dx$ અને $v = -\cos x$ મળે.
સૂત્ર $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\int x \sin x \, dx = x(-\cos x) - \int (-\cos x) \, dx$
$= -x \cos x + \int \cos x \, dx$
$= -x \cos x + \sin x + C$,જ્યાં $C$ એ સંકલનનો અચળાંક છે.
આપેલ પદ $-x \cos x + A$ સાથે સરખાવતા,આપણને $A = \sin x + C$ મળે છે.
5
EasyMCQ
$\int x \log x \, dx = $
A
$\frac{x^2}{2} \log x - \frac{x^2}{2} + c$
B
$\frac{x^2}{2} \log x - \frac{x^2}{4} + c$
C
$\frac{x^2}{2} \log x + \frac{x^2}{2} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) સંકલન $\int x \log x \, dx$ ની કિંમત શોધવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) ના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = x \, dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = \int x \, dx = \frac{x^2}{2}$.
સૂત્ર લાગુ પાડતા:
$\int x \log x \, dx = (\log x) \cdot \frac{x^2}{2} - \int \frac{x^2}{2} \cdot \frac{1}{x} \, dx + c$
$= \frac{x^2}{2} \log x - \frac{1}{2} \int x \, dx + c$
$= \frac{x^2}{2} \log x - \frac{1}{2} \cdot \frac{x^2}{2} + c$
$= \frac{x^2}{2} \log x - \frac{x^2}{4} + c$.
6
EasyMCQ
$\int x \cos x \, dx = $
A
$x \sin x + \cos x + C$
B
$x \sin x - \cos x + C$
C
$x \cos x + \sin x + C$
D
$x \cos x - \sin x + C$

Solution

(A) $\int x \cos x \, dx$ ના સંકલન માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીશું: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \cos x \, dx$.
તેથી $du = dx$ અને $v = \int \cos x \, dx = \sin x$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા: $\int x \cos x \, dx = x \sin x - \int \sin x \, dx$.
કારણ કે $\int \sin x \, dx = -\cos x$,તેથી આપણને મળે છે:
$\int x \cos x \, dx = x \sin x - (-\cos x) + C = x \sin x + \cos x + C$.
7
EasyMCQ
$\int \tan^{-1} x \, dx = $
A
$x \tan^{-1} x + \frac{1}{2} \log(1 + x^2) + C$
B
$x \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \log(1 + x^2) + C$
C
$(x - 1) \tan^{-1} x + C$
D
$x \tan^{-1} x - \log(1 + x^2) + C$

Solution

(B) $\int \tan^{-1} x \, dx$ નું સંકલન કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીત (Integration by Parts) નો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \tan^{-1} x$ અને $dv = dx$.
તેથી $du = \frac{1}{1 + x^2} \, dx$ અને $v = x$ મળે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int \tan^{-1} x \, dx = x \tan^{-1} x - \int x \cdot \frac{1}{1 + x^2} \, dx$
$= x \tan^{-1} x - \int \frac{x}{1 + x^2} \, dx$
$\int \frac{x}{1 + x^2} \, dx$ ઉકેલવા માટે,ધારો કે $t = 1 + x^2$,તેથી $dt = 2x \, dx$ અથવા $x \, dx = \frac{1}{2} dt$.
$= x \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \int \frac{1}{t} \, dt$
$= x \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \log|t| + C$
$= x \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \log(1 + x^2) + C$.
8
EasyMCQ
$\int x \tan^{-1} x \, dx = $
A
$\frac{1}{2}(x^2 + 1) \tan^{-1} x - \frac{1}{2}x + c$
B
$\frac{1}{2}(x^2 - 1) \tan^{-1} x - \frac{1}{2}x + c$
C
$\frac{1}{2}(x^2 + 1) \tan^{-1} x + \frac{1}{2}x + c$
D
$\frac{1}{2}(x^2 + 1) \tan^{-1} x - x + c$

Solution

(A) $\int x \tan^{-1} x \, dx$ ના સંકલન માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \tan^{-1} x$ અને $dv = x \, dx$.
તેથી $du = \frac{1}{1+x^2} \, dx$ અને $v = \frac{x^2}{2}$.
સૂત્ર લાગુ પાડતા:
$\int x \tan^{-1} x \, dx = \frac{x^2}{2} \tan^{-1} x - \int \frac{x^2}{2(1+x^2)} \, dx$
$= \frac{x^2}{2} \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \int \frac{x^2 + 1 - 1}{1+x^2} \, dx$
$= \frac{x^2}{2} \tan^{-1} x - \frac{1}{2} \int (1 - \frac{1}{1+x^2}) \, dx$
$= \frac{x^2}{2} \tan^{-1} x - \frac{1}{2} (x - \tan^{-1} x) + c$
$= \frac{x^2}{2} \tan^{-1} x - \frac{1}{2}x + \frac{1}{2} \tan^{-1} x + c$
$= \frac{1}{2}(x^2 + 1) \tan^{-1} x - \frac{1}{2}x + c$.
9
MediumMCQ
$\int \frac{\log x}{x^3} \, dx = $
A
$\frac{1}{4x^2}(2\log x - 1) + c$
B
$-\frac{1}{4x^2}(2\log x + 1) + c$
C
$\frac{1}{4x^2}(2\log x + 1) + c$
D
$\frac{1}{4x^2}(1 - 2\log x) + c$

Solution

(B) $\int \frac{\log x}{x^3} \, dx$ ના સંકલન માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીશું: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = x^{-3} \, dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = \int x^{-3} \, dx = \frac{x^{-2}}{-2} = -\frac{1}{2x^2}$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int \frac{\log x}{x^3} \, dx = (\log x)\left(-\frac{1}{2x^2}\right) - \int \left(-\frac{1}{2x^2}\right) \left(\frac{1}{x}\right) \, dx$
$= -\frac{\log x}{2x^2} + \frac{1}{2} \int x^{-3} \, dx$
$= -\frac{\log x}{2x^2} + \frac{1}{2} \left(\frac{x^{-2}}{-2}\right) + c$
$= -\frac{\log x}{2x^2} - \frac{1}{4x^2} + c$
$= -\frac{1}{4x^2}(2\log x + 1) + c$.
10
EasyMCQ
$\int e^{-2x} \sin 3x \, dx = $
A
$\frac{1}{13} e^{-2x} [\sin 3x + \cos 3x] + c$
B
$-\frac{1}{13} e^{-2x} [\sin 3x + \cos 3x] + c$
C
$\frac{1}{13} e^{-2x} [2 \sin 3x + 3 \cos 3x] + c$
D
$-\frac{1}{13} e^{-2x} [2 \sin 3x + 3 \cos 3x] + c$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int e^{-2x} \sin 3x \, dx$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \sin 3x$ અને $dv = e^{-2x} \, dx$.
તેથી $du = 3 \cos 3x \, dx$ અને $v = -\frac{1}{2} e^{-2x}$.
$I = -\frac{1}{2} e^{-2x} \sin 3x - \int (-\frac{1}{2} e^{-2x}) (3 \cos 3x) \, dx$
$I = -\frac{1}{2} e^{-2x} \sin 3x + \frac{3}{2} \int e^{-2x} \cos 3x \, dx$.
હવે,$\int e^{-2x} \cos 3x \, dx$ નું ફરીથી ખંડશઃ સંકલન કરતા:
ધારો કે $u = \cos 3x$ અને $dv = e^{-2x} \, dx$.
તેથી $du = -3 \sin 3x \, dx$ અને $v = -\frac{1}{2} e^{-2x}$.
$\int e^{-2x} \cos 3x \, dx = -\frac{1}{2} e^{-2x} \cos 3x - \int (-\frac{1}{2} e^{-2x}) (-3 \sin 3x) \, dx$
$= -\frac{1}{2} e^{-2x} \cos 3x - \frac{3}{2} \int e^{-2x} \sin 3x \, dx$.
આ કિંમતને $I$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$I = -\frac{1}{2} e^{-2x} \sin 3x + \frac{3}{2} [-\frac{1}{2} e^{-2x} \cos 3x - \frac{3}{2} I]$
$I = -\frac{1}{2} e^{-2x} \sin 3x - \frac{3}{4} e^{-2x} \cos 3x - \frac{9}{4} I$
$I + \frac{9}{4} I = -\frac{1}{4} e^{-2x} [2 \sin 3x + 3 \cos 3x]$
$\frac{13}{4} I = -\frac{1}{4} e^{-2x} [2 \sin 3x + 3 \cos 3x]$
$I = -\frac{1}{13} e^{-2x} [2 \sin 3x + 3 \cos 3x] + c$.
11
MediumMCQ
$\int x \sin x \sec^3 x \, dx = $
A
$\frac{1}{2}[\sec^2 x - \tan x] + c$
B
$\frac{1}{2}[x \sec^2 x - \tan x] + c$
C
$\frac{1}{2}[x \sec^2 x + \tan x] + c$
D
$\frac{1}{2}[\sec^2 x + \tan x] + c$

Solution

(B) આપણી પાસે $I = \int x \sin x \sec^3 x \, dx = \int x \tan x \sec^2 x \, dx$ છે.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$u = x$ અને $dv = \tan x \sec^2 x \, dx$ લો.
તેથી $du = dx$ અને $v = \int \tan x \sec^2 x \, dx = \frac{\tan^2 x}{2}$ મળે.
સૂત્ર $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = x \cdot \frac{\tan^2 x}{2} - \int \frac{\tan^2 x}{2} \, dx$.
$I = \frac{x \tan^2 x}{2} - \frac{1}{2} \int (\sec^2 x - 1) \, dx$.
$I = \frac{x \tan^2 x}{2} - \frac{1}{2} (\tan x - x) + c$.
$I = \frac{x(\sec^2 x - 1)}{2} - \frac{1}{2} \tan x + \frac{x}{2} + c$.
$I = \frac{x \sec^2 x}{2} - \frac{x}{2} - \frac{1}{2} \tan x + \frac{x}{2} + c$.
$I = \frac{1}{2} [x \sec^2 x - \tan x] + c$.
12
MediumMCQ
$\int x \sin^2 x \, dx = $
A
$\frac{x^2}{4} + \frac{x}{4} \sin 2x + \frac{1}{8} \cos 2x + c$
B
$\frac{x^2}{4} - \frac{x}{4} \sin 2x + \frac{1}{8} \cos 2x + c$
C
$\frac{x^2}{4} + \frac{x}{4} \sin 2x - \frac{1}{8} \cos 2x + c$
D
$\frac{x^2}{4} - \frac{x}{4} \sin 2x - \frac{1}{8} \cos 2x + c$

Solution

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin^2 x = \frac{1 - \cos 2x}{2}$.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$\int x \sin^2 x \, dx = \int x \left( \frac{1 - \cos 2x}{2} \right) dx$
$= \frac{1}{2} \int x \, dx - \frac{1}{2} \int x \cos 2x \, dx$
$= \frac{1}{2} \left( \frac{x^2}{2} \right) - \frac{1}{2} \left[ x \left( \frac{\sin 2x}{2} \right) - \int 1 \cdot \frac{\sin 2x}{2} \, dx \right]$
$= \frac{x^2}{4} - \frac{x}{4} \sin 2x + \frac{1}{2} \int \frac{\sin 2x}{2} \, dx$
$= \frac{x^2}{4} - \frac{x}{4} \sin 2x + \frac{1}{4} \left( -\frac{\cos 2x}{2} \right) + c$
$= \frac{x^2}{4} - \frac{x}{4} \sin 2x - \frac{1}{8} \cos 2x + c$.
13
MediumMCQ
$\int e^{2x + \log x} dx = $
A
$\frac{1}{4}(2x - 1)e^{2x} + c$
B
$\frac{1}{4}(2x + 1)e^{2x} + c$
C
$\frac{1}{2}(2x - 1)e^{2x} + c$
D
$\frac{1}{2}(2x + 1)e^{2x} + c$

Solution

(A) આપણને સંકલન $I = \int e^{2x + \log x} dx$ આપેલ છે.
ઘાતાંકના નિયમ $e^{a+b} = e^a \cdot e^b$ અને $e^{\log x} = x$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int e^{2x} \cdot e^{\log x} dx = \int x e^{2x} dx$.
હવે,ખંડશઃ સંકલન (Integration by Parts) નો ઉપયોગ કરતા: $\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$.
ધારો કે $u = x$ અને $v = e^{2x}$. તેથી $u' = 1$ અને $\int v dx = \frac{e^{2x}}{2}$.
$I = x \cdot \frac{e^{2x}}{2} - \int 1 \cdot \frac{e^{2x}}{2} dx$.
$I = \frac{x e^{2x}}{2} - \frac{1}{2} \cdot \frac{e^{2x}}{2} + c$.
$I = \frac{2x e^{2x} - e^{2x}}{4} + c = \frac{e^{2x}}{4}(2x - 1) + c$.
14
MediumMCQ
$\int \log(x + 1) \, dx = $
A
$(x + 1)\log(x + 1) - x + c$
B
$(x + 1)\log(x + 1) + x + c$
C
$(x - 1)\log(x + 1) - x + c$
D
$(x - 1)\log(x + 1) + x + c$

Solution

(A) સંકલન $I = \int \log(x + 1) \, dx$ શોધવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \log(x + 1)$ અને $dv = dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x + 1} \, dx$ અને $v = x$ મળે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$I = x \log(x + 1) - \int \frac{x}{x + 1} \, dx + c$
$I = x \log(x + 1) - \int \frac{x + 1 - 1}{x + 1} \, dx + c$
$I = x \log(x + 1) - \int (1 - \frac{1}{x + 1}) \, dx + c$
$I = x \log(x + 1) - (x - \log(x + 1)) + c$
$I = x \log(x + 1) - x + \log(x + 1) + c$
$I = (x + 1) \log(x + 1) - x + c$.
15
MediumMCQ
જો $\int {\ln ({x^2} + x)dx = x\ln ({x^2} + x) + A}$ હોય,તો $A = $
A
$-2x + \ln(x+1) + C$
B
$2x - \ln(x+1) + C$
C
$C$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(D) આપણને આપેલ છે કે $\int {\ln ({x^2} + x)dx} = x\ln ({x^2} + x) + A$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$.
ધારો કે $u = \ln(x^2+x)$ અને $dv = dx$.
તેથી $du = \frac{2x+1}{x^2+x} dx$ અને $v = x$.
તેથી,$\int {\ln ({x^2} + x)dx} = x \ln(x^2+x) - \int x \cdot \frac{2x+1}{x^2+x} dx$.
$= x \ln(x^2+x) - \int \frac{2x^2+x}{x^2+x} dx$.
$= x \ln(x^2+x) - \int \frac{2(x^2+x) - x}{x^2+x} dx$.
$= x \ln(x^2+x) - \int (2 - \frac{x}{x(x+1)}) dx$.
$= x \ln(x^2+x) - \int (2 - \frac{1}{x+1}) dx$.
$= x \ln(x^2+x) - (2x - \ln|x+1|) + C$.
$= x \ln(x^2+x) - 2x + \ln|x+1| + C$.
આને $x \ln(x^2+x) + A$ સાથે સરખાવતા,આપણને $A = -2x + \ln|x+1| + C$ મળે છે.
16
MediumMCQ
$\int x^2 \sin 2x \, dx = $
A
$\frac{1}{2}x^2 \cos 2x + \frac{1}{2}x \sin 2x + \frac{1}{4} \cos 2x + c$
B
$-\frac{1}{2}x^2 \cos 2x + \frac{1}{2}x \sin 2x + \frac{1}{4} \cos 2x + c$
C
$\frac{1}{2}x^2 \cos 2x - \frac{1}{2}x \sin 2x + \frac{1}{4} \cos 2x + c$
D
આપેલ પૈકી કોઈ નહીં

Solution

(B) $I = \int x^2 \sin 2x \, dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) ના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = x^2$ અને $dv = \sin 2x \, dx$.
તેથી $du = 2x \, dx$ અને $v = -\frac{\cos 2x}{2}$ મળે.
સૂત્ર લાગુ પાડતા:
$I = x^2 \left(-\frac{\cos 2x}{2}\right) - \int \left(-\frac{\cos 2x}{2}\right) (2x \, dx)$
$I = -\frac{x^2 \cos 2x}{2} + \int x \cos 2x \, dx$.
હવે,$\int x \cos 2x \, dx$ માટે ફરીથી ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \cos 2x \, dx$.
તેથી $du = dx$ અને $v = \frac{\sin 2x}{2}$ મળે.
$\int x \cos 2x \, dx = x \left(\frac{\sin 2x}{2}\right) - \int \frac{\sin 2x}{2} \, dx$
$= \frac{x \sin 2x}{2} - \frac{1}{2} \left(-\frac{\cos 2x}{2}\right) = \frac{x \sin 2x}{2} + \frac{\cos 2x}{4}$.
આ કિંમત $I$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$I = -\frac{x^2 \cos 2x}{2} + \frac{x \sin 2x}{2} + \frac{\cos 2x}{4} + c$.
17
MediumMCQ
$\int \log x \, dx = $
A
$x + x \log x + c$
B
$x \log x - x + c$
C
$x^2 \log x + c$
D
$\frac{1}{x} \log x + x + c$

Solution

(B) $\int \log x \, dx$ નું સંકલન કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (Integration by Parts) ની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = dx$.
તેથી,$du = \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = x$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int \log x \, dx = x \log x - \int x \cdot \frac{1}{x} \, dx + c$
$= x \log x - \int 1 \, dx + c$
$= x \log x - x + c$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
18
EasyMCQ
જો $\int {e^x \sin x \, dx} = \frac{1}{2} e^x \cdot a + c$ હોય,તો $a = $
A
$\sin x - \cos x$
B
$\cos x - \sin x$
C
$-\cos x - \sin x$
D
$\cos x + \sin x$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int e^x \sin x \, dx$. ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u \, dv = uv - \int v \, du$. ધારો કે $u = \sin x$ અને $dv = e^x \, dx$. તેથી $du = \cos x \, dx$ અને $v = e^x$.
$I = e^x \sin x - \int e^x \cos x \, dx$.
ફરીથી $\int e^x \cos x \, dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = \cos x$ અને $dv = e^x \, dx$:
$I = e^x \sin x - [e^x \cos x - \int e^x (-\sin x) \, dx]$
$I = e^x \sin x - e^x \cos x - \int e^x \sin x \, dx$
$I = e^x \sin x - e^x \cos x - I$
$2I = e^x (\sin x - \cos x) + c$
$I = \frac{1}{2} e^x (\sin x - \cos x) + c$.
આને આપેલ પદ $\frac{1}{2} e^x \cdot a + c$ સાથે સરખાવતા,આપણને $a = \sin x - \cos x$ મળે છે.
19
EasyMCQ
$\int x^n \log x \, dx = $
A
$\frac{x^{n+1}}{n+1} \left\{ \log x + \frac{1}{n+1} \right\} + c$
B
$\frac{x^{n+1}}{n+1} \left\{ \log x + \frac{2}{n+1} \right\} + c$
C
$\frac{x^{n+1}}{n+1} \left\{ 2 \log x - \frac{1}{n+1} \right\} + c$
D
$\frac{x^{n+1}}{n+1} \left\{ \log x - \frac{1}{n+1} \right\} + c$

Solution

(D) $\int x^n \log x \, dx$ ના સંકલન માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીશું: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = x^n \, dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = \frac{x^{n+1}}{n+1}$ મળે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int x^n \log x \, dx = \log x \cdot \frac{x^{n+1}}{n+1} - \int \frac{x^{n+1}}{n+1} \cdot \frac{1}{x} \, dx$
$= \frac{x^{n+1}}{n+1} \log x - \frac{1}{n+1} \int x^n \, dx$
$= \frac{x^{n+1}}{n+1} \log x - \frac{1}{n+1} \cdot \frac{x^{n+1}}{n+1} + c$
$= \frac{x^{n+1}}{n+1} \left( \log x - \frac{1}{n+1} \right) + c$.
20
MediumMCQ
$\int {\left[ {\frac{1}{{\log x}} - \frac{1}{{{{(\log x)}^2}}}} \right]dx = } $
A
$\frac{1}{{\log x}} + c$
B
$\frac{x}{{\log x}} + c$
C
$\frac{x}{{{{(\log x)}^2}}} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int {\left[ {\frac{1}{{\log x}} - \frac{1}{{{{(\log x)}^2}}}} \right]} \,dx$.
પ્રથમ પદ $\int \frac{1}{\log x} dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
ધારો કે $u = \frac{1}{\log x}$ અને $dv = dx$.
તેથી $du = -\frac{1}{x(\log x)^2} dx$ અને $v = x$.
આમ,$\int \frac{1}{\log x} dx = \frac{x}{\log x} - \int x \left( -\frac{1}{x(\log x)^2} \right) dx = \frac{x}{\log x} + \int \frac{1}{(\log x)^2} dx$.
આ કિંમતને મૂળ સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \left( \frac{x}{\log x} + \int \frac{1}{(\log x)^2} dx \right) - \int \frac{1}{(\log x)^2} dx + c$.
$I = \frac{x}{\log x} + c$.
21
DifficultMCQ
$\int e^x \sin x \, dx = $
A
$\frac{1}{2} e^x (\sin x + \cos x) + c$
B
$\frac{1}{2} e^x (\sin x - \cos x) + c$
C
$e^x (\sin x + \cos x) + c$
D
$e^x (\sin x - \cos x) + c$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int e^x \sin x \, dx$.
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરતા,$\int u v \, dx = u \int v \, dx - \int (u' \int v \, dx) \, dx$.
$u = \sin x$ અને $v = e^x$ લેતા:
$I = \sin x \cdot e^x - \int \cos x \cdot e^x \, dx$.
ફરીથી $\int e^x \cos x \, dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = \cos x$ અને $v = e^x$:
$\int e^x \cos x \, dx = \cos x \cdot e^x - \int (-\sin x) \cdot e^x \, dx = e^x \cos x + \int e^x \sin x \, dx$.
આ કિંમત $I$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$I = e^x \sin x - (e^x \cos x + I) + c$.
$I = e^x \sin x - e^x \cos x - I + c$.
$2I = e^x (\sin x - \cos x) + c$.
$I = \frac{1}{2} e^x (\sin x - \cos x) + c$.
22
EasyMCQ
$\int (1 - x^2) \log x \, dx = $
A
$\left( x - \frac{x^3}{3} \right) \log x - \left( x - \frac{x^3}{9} \right) + c$
B
$\left( x - \frac{x^3}{3} \right) \log x + \left( x - \frac{x^3}{9} \right) + c$
C
$\left( x + \frac{x^3}{3} \right) \log x + \left( x + \frac{x^3}{9} \right) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) આપણે સંકલન $I = \int (1 - x^2) \log x \, dx$ ની કિંમત શોધવાની છે.
વિતરણના ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને,આપણે તેને $I = \int \log x \, dx - \int x^2 \log x \, dx$ તરીકે લખી શકીએ છીએ.
પ્રથમ ભાગ માટે,$\int \log x \, dx = x \log x - x$.
બીજા ભાગ માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = x^2 \, dx$. તો $du = \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = \frac{x^3}{3}$ થાય.
તેથી,$\int x^2 \log x \, dx = \frac{x^3}{3} \log x - \int \frac{x^3}{3} \cdot \frac{1}{x} \, dx = \frac{x^3}{3} \log x - \frac{1}{3} \int x^2 \, dx = \frac{x^3}{3} \log x - \frac{x^3}{9}$.
આ પરિણામોને જોડતા: $I = (x \log x - x) - \left( \frac{x^3}{3} \log x - \frac{x^3}{9} \right) + c$.
પદોને ગોઠવતા: $I = \left( x - \frac{x^3}{3} \right) \log x - x + \frac{x^3}{9} + c$.
આને $I = \left( x - \frac{x^3}{3} \right) \log x - \left( x - \frac{x^3}{9} \right) + c$ તરીકે લખી શકાય છે.
23
MediumMCQ
$\int [f(x)g''(x) - f''(x)g(x)] dx =$
A
$f(x)/g'(x)$
B
$f'(x)g(x) - f(x)g'(x)$
C
$f(x)g'(x) - f'(x)g(x)$
D
$f(x)g'(x) + f'(x)g(x)$

Solution

(C) આપણે સંકલન $I = \int [f(x)g''(x) - f''(x)g(x)] dx$ ની કિંમત શોધવાની છે.
સંકલનના સુરેખ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરીને,આપણે લખી શકીએ:
$I = \int f(x)g''(x) dx - \int f''(x)g(x) dx$.
પ્રથમ પદ $\int f(x)g''(x) dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા ($u = f(x)$ અને $dv = g''(x) dx$ લેતા):
$\int f(x)g''(x) dx = f(x)g'(x) - \int f'(x)g'(x) dx$.
બીજા પદ $\int f''(x)g(x) dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા ($u = g(x)$ અને $dv = f''(x) dx$ લેતા):
$\int f''(x)g(x) dx = g(x)f'(x) - \int g'(x)f'(x) dx$.
આ કિંમતોને $I$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$I = [f(x)g'(x) - \int f'(x)g'(x) dx] - [g(x)f'(x) - \int g'(x)f'(x) dx]$.
અહીં સંકલન પદો $\int f'(x)g'(x) dx$ એકબીજાને રદ કરે છે:
$I = f(x)g'(x) - f'(x)g(x) + C$.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.
24
EasyMCQ
$\int x \sin kx \, dx$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$\frac{\sin kx}{k} + c$
B
$\frac{\cos kx}{k} + c$
C
$\frac{\sin x}{k} + c$
D
$-\frac{x \cos kx}{k} + \frac{\sin kx}{k^2} + c$

Solution

(D) સંકલન $I = \int x \sin kx \, dx$ મેળવવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીશું,જે $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ છે.
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \sin kx \, dx$.
તેથી,$du = dx$ અને $v = \int \sin kx \, dx = -\frac{\cos kx}{k}$ થશે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$I = x \left( -\frac{\cos kx}{k} \right) - \int \left( -\frac{\cos kx}{k} \right) dx$
$I = -\frac{x \cos kx}{k} + \frac{1}{k} \int \cos kx \, dx$
$I = -\frac{x \cos kx}{k} + \frac{1}{k} \left( \frac{\sin kx}{k} \right) + c$
$I = -\frac{x \cos kx}{k} + \frac{\sin kx}{k^2} + c$.
25
DifficultMCQ
$\int x{e^x} dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$(x + 1){e^x} + c$
B
$(x - 1){e^x} + c$
C
$x{e^x} + 1 + c$
D
$x{e^x} - 1 + c$

Solution

(B) સંકલન $\int x{e^x} dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
ખંડશઃ સંકલનનું સૂત્ર $\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$ છે.
ધારો કે $u = x$ અને $v = {e^x}$.
તેથી $u' = 1$ અને $\int v dx = {e^x}$ થાય.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int x{e^x} dx = x{e^x} - \int (1 \cdot {e^x}) dx$
$= x{e^x} - \int {e^x} dx$
$= x{e^x} - {e^x} + c$
$= {e^x}(x - 1) + c$.
26
EasyMCQ
$\int x^3 e^{x^2} dx = $
A
$\frac{1}{2}(x^2 + 1)e^{x^2} + c$
B
$(x^2 + 1)e^{x^2} + c$
C
$\frac{1}{2}(x^2 - 1)e^{x^2} + c$
D
$(x^2 - 1)e^{x^2} + c$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int x^3 e^{x^2} dx$.
$t = x^2$ આદેશ લેતા,$dt = 2x dx$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $x dx = \frac{1}{2} dt$.
સંકલન આ મુજબ થશે:
$I = \int x^2 e^{x^2} (x dx) = \int t e^t (\frac{1}{2} dt) = \frac{1}{2} \int t e^t dt$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u dv = uv - \int v du$,જ્યાં $u = t$ અને $dv = e^t dt$:
$I = \frac{1}{2} [t e^t - \int e^t dt] = \frac{1}{2} [t e^t - e^t] + c$.
$t = x^2$ પાછું મૂકતા:
$I = \frac{1}{2} e^{x^2} (x^2 - 1) + c$.
27
MediumMCQ
$\int {\frac{{\log x}}{{{{(x + 1)}^2}}}dx} $ ની કિંમત શું છે?
A
$\frac{{ - \log x}}{{x + 1}} + \log x - \log \,(x + 1)$
B
$\frac{{\log x}}{{\left( {x + 1} \right)}} + \log x - \log \,(x + 1)$
C
$\frac{{\log x}}{{x + 1}} - \log x - \log \,(x + 1)$
D
$\frac{{ - \log x}}{{x + 1}} - \log x - \log \,(x + 1)$

Solution

(A) અહીં આપણે ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) ની રીતનો ઉપયોગ કરીશું: $\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = (x + 1)^{-2} dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x} dx$ અને $v = -(x + 1)^{-1}$ મળે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$\int \frac{\log x}{(x + 1)^2} dx = \log x \cdot (-(x + 1)^{-1}) - \int \frac{1}{x} \cdot (-(x + 1)^{-1}) dx$
$= -\frac{\log x}{x + 1} + \int \frac{1}{x(x + 1)} dx$.
આંશિક અપૂર્ણાંકની રીત વાપરતા: $\frac{1}{x(x + 1)} = \frac{1}{x} - \frac{1}{x + 1}$.
તેથી,$\int \frac{1}{x(x + 1)} dx = \int \left( \frac{1}{x} - \frac{1}{x + 1} \right) dx = \log |x| - \log |x + 1| + C$.
આમ,સંકલનનું મૂલ્ય $-\frac{\log x}{x + 1} + \log x - \log (x + 1) + C$ થાય છે.
28
EasyMCQ
જો $\int {x{e^{2x}}\,dx} = {e^{2x}}f(x) + C$ હોય,જ્યાં $C$ એ સંકલનનો અચળાંક છે,તો $f(x)$ શું થાય?
A
$(3x - 1)/4$
B
$(2x + 1)/2$
C
$(2x - 1)/4$
D
$(x - 4)/6$

Solution

(C) સંકલન $\int {x{e^{2x}}\,dx}$ ઉકેલવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) ના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int {u\,dv} = uv - \int {v\,du}$.
ધારો કે $u = x$ અને $dv = {e^{2x}}\,dx$.
તેથી $du = dx$ અને $v = \frac{{{e^{2x}}}}{2}$.
આ કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$\int {x{e^{2x}}\,dx} = x \cdot \frac{{{e^{2x}}}}{2} - \int {\frac{{{e^{2x}}}}{2}\,dx}$
$= \frac{{x{e^{2x}}}}{2} - \frac{1}{2} \cdot \frac{{{e^{2x}}}}{2} + C$
$= \frac{{x{e^{2x}}}}{2} - \frac{{{e^{2x}}}}{4} + C$
$= {e^{2x}}\left( {\frac{x}{2} - \frac{1}{4}} \right) + C$
$= {e^{2x}}\left( {\frac{{2x - 1}}{4}} \right) + C$
આપેલ સ્વરૂપ ${e^{2x}}f(x) + C$ સાથે સરખાવતા,આપણને $f(x) = \frac{{2x - 1}}{4}$ મળે છે.
29
EasyMCQ
જો $\frac{d}{dx}f(x) = x\cos x + \sin x$ અને $f(0) = 2$ હોય,તો $f(x) = $
A
$x\sin x$
B
$x\cos x + \sin x + 2$
C
$x\sin x + 2$
D
$x\cos x + 2$

Solution

(C) આપેલ છે કે $\frac{d}{dx}f(x) = x\cos x + \sin x$.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા:
$f(x) = \int (x\cos x + \sin x) dx$.
$\int x\cos x dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$\int x\cos x dx = x\sin x - \int (1 \cdot \sin x) dx = x\sin x - (-\cos x) = x\sin x + \cos x$.
આમ,$f(x) = (x\sin x + \cos x) + \int \sin x dx + C$.
$f(x) = x\sin x + \cos x - \cos x + C = x\sin x + C$.
આપેલ છે કે $f(0) = 2$,તેથી $x = 0$ મુકતા:
$f(0) = 0 \cdot \sin(0) + C = 2 \Rightarrow C = 2$.
તેથી,$f(x) = x\sin x + 2$.
30
DifficultMCQ
$\int {{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{1}{x}} \right)\,dx$
A
$x{\sec ^{ - 1}}x + {\cosh ^{ - 1}}x + C$
B
$x{\sec ^{ - 1}}x - {\cosh ^{ - 1}}x + C$
C
$x{\sec ^{ - 1}}x - {\sin ^{ - 1}}x + C$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int {{\cos }^{ - 1}}\left( {\frac{1}{x}} \right)\,dx$.
કારણ કે ${\cos }^{ - 1}\left( {\frac{1}{x}} \right) = {\sec ^{ - 1}}x$,તેથી $I = \int {{\sec ^{ - 1}}x \cdot 1\,dx}$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int {u \cdot v\,dx} = u\int {v\,dx} - \int {\left( {\frac{du}{dx} \cdot \int {v\,dx} } \right)dx}$.
ધારો કે $u = {\sec ^{ - 1}}x$ અને $v = 1$. તો $\frac{du}{dx} = \frac{1}{x\sqrt {{x^2} - 1}}$ અને $\int {v\,dx} = x$.
$I = {\sec ^{ - 1}}x \cdot x - \int {\left( {\frac{1}{x\sqrt {{x^2} - 1}} \cdot x} \right)dx}$
$I = x{\sec ^{ - 1}}x - \int {\frac{1}{{\sqrt {{x^2} - 1} }}dx}$
પ્રમાણિત સંકલન $\int {\frac{1}{{\sqrt {{x^2} - {a^2}} }}dx} = {\cosh ^{ - 1}}\left( {\frac{x}{a}} \right) + C$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = x{\sec ^{ - 1}}x - {\cosh ^{ - 1}}x + C$.
31
EasyMCQ
$\int {{x^3}\log x\,dx = } $
A
$\frac{{{x^4}\log x}}{4} + c$
B
$\frac{1}{{16}}[4{x^4}\log x - {x^4}] + c$
C
$\frac{1}{8}[{x^4}\log x - 4{x^2}] + c$
D
$\frac{1}{{16}}[4{x^4}\log x + {x^4}] + c$

Solution

(B) સંકલન $I = \int {{x^3}\log x\,dx}$ ઉકેલવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) ની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int {u\,dv} = uv - \int {v\,du}$.
ધારો કે $u = \log x$ અને $dv = x^3\,dx$.
તેથી $du = \frac{1}{x}\,dx$ અને $v = \frac{x^4}{4}$ મળે.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$I = \left( \log x \cdot \frac{x^4}{4} \right) - \int {\frac{x^4}{4} \cdot \frac{1}{x}\,dx} + c$
$I = \frac{x^4}{4}\log x - \frac{1}{4}\int {x^3\,dx} + c$
$I = \frac{x^4}{4}\log x - \frac{1}{4} \cdot \frac{x^4}{4} + c$
$I = \frac{x^4}{4}\log x - \frac{x^4}{16} + c$
$\frac{1}{16}$ સામાન્ય લેતા:
$I = \frac{1}{16}[4x^4\log x - x^4] + c$.
32
MediumMCQ
$\int {\cos (\log_e x)} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{2}x\{ \cos (\log_e x) + \sin (\log_e x)\} + C$
B
$x\{ \cos (\log_e x) + \sin (\log_e x)\} + C$
C
$\frac{1}{2}x\{ \cos (\log_e x) - \sin (\log_e x)\} + C$
D
$x\{ \cos (\log_e x) - \sin (\log_e x)\} + C$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \cos (\log_e x) \, dx$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$u = \cos (\log_e x)$ અને $dv = dx$ લો. તેથી $du = -\sin (\log_e x) \cdot \frac{1}{x} \, dx$ અને $v = x$ મળે.
$I = x \cos (\log_e x) - \int x \cdot (-\sin (\log_e x)) \cdot \frac{1}{x} \, dx$
$I = x \cos (\log_e x) + \int \sin (\log_e x) \, dx$
હવે,$\int \sin (\log_e x) \, dx$ માટે ફરીથી ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$u = \sin (\log_e x)$ અને $dv = dx$ લો.
$I = x \cos (\log_e x) + [x \sin (\log_e x) - \int x \cdot \cos (\log_e x) \cdot \frac{1}{x} \, dx]$
$I = x \cos (\log_e x) + x \sin (\log_e x) - I$
$2I = x [\cos (\log_e x) + \sin (\log_e x)]$
$I = \frac{1}{2} x [\cos (\log_e x) + \sin (\log_e x)] + C$.
33
EasyMCQ
$\int \sin^{-1} x \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} + c$
B
$x \sin^{-1} x - \sqrt{1 - x^2} + c$
C
$\cos^{-1} x + c$
D
$x \sin^{-1} x + \sqrt{1 - x^2} + c$

Solution

(D) $I = \int \sin^{-1} x \, dx$ નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (integration by parts) નો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = \sin^{-1} x$ અને $dv = dx$.
તેથી $du = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx$ અને $v = x$.
સૂત્રનો ઉપયોગ કરતા:
$I = x \sin^{-1} x - \int x \cdot \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx$.
સંકલન $\int \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx$ ઉકેલવા માટે,ધારો કે $t = 1 - x^2$,તેથી $dt = -2x \, dx$,જેનો અર્થ છે કે $x \, dx = -\frac{1}{2} dt$.
આ કિંમત મૂકતા:
$\int \frac{x}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx = \int \frac{-1/2}{\sqrt{t}} \, dt = -\frac{1}{2} \int t^{-1/2} \, dt = -\frac{1}{2} \cdot (2t^{1/2}) = -\sqrt{t} = -\sqrt{1 - x^2}$.
તેથી,$I = x \sin^{-1} x - (-\sqrt{1 - x^2}) + c = x \sin^{-1} x + \sqrt{1 - x^2} + c$.
34
DifficultMCQ
$\int \frac{x + \sin x}{1 + \cos x} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$x \tan \frac{x}{2} + c$
B
$x \tan \frac{x}{2} + c$
C
$x \tan x + c$
D
$\frac{1}{2} x \tan x + c$

Solution

(B) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \frac{x + \sin x}{1 + \cos x} \, dx$ છે.
નિત્યસમ $\sin x = 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}$ અને $1 + \cos x = 2 \cos^2 \frac{x}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int \frac{x + 2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \cos^2 \frac{x}{2}} \, dx$
$I = \int \left( \frac{x}{2 \cos^2 \frac{x}{2}} + \frac{2 \sin \frac{x}{2} \cos \frac{x}{2}}{2 \cos^2 \frac{x}{2}} \right) \, dx$
$I = \int \left( \frac{1}{2} x \sec^2 \frac{x}{2} + \tan \frac{x}{2} \right) \, dx$
હવે,પ્રથમ પદ $\int \frac{1}{2} x \sec^2 \frac{x}{2} \, dx$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
ધારો કે $u = x$ અને $dv = \frac{1}{2} \sec^2 \frac{x}{2} \, dx$. તેથી $du = dx$ અને $v = \tan \frac{x}{2}$.
$\int \frac{1}{2} x \sec^2 \frac{x}{2} \, dx = x \tan \frac{x}{2} - \int \tan \frac{x}{2} \, dx$.
આ કિંમત $I$ માં મૂકતા:
$I = (x \tan \frac{x}{2} - \int \tan \frac{x}{2} \, dx) + \int \tan \frac{x}{2} \, dx + c$
$I = x \tan \frac{x}{2} + c$.
35
EasyMCQ
$\int \sqrt{x} e^{\sqrt{x}} \, dx = $
A
$2\sqrt{x} e^{\sqrt{x}} - 4\sqrt{x} e^{\sqrt{x}} + c$
B
$(2x - 4\sqrt{x} + 4) e^{\sqrt{x}} + c$
C
$(2x + 4\sqrt{x} + 4) e^{\sqrt{x}} + c$
D
$(1 - 4\sqrt{x}) e^{\sqrt{x}} + c$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \sqrt{x} e^{\sqrt{x}} \, dx$.
$x = t^2$ આદેશ લેતા,$dx = 2t \, dt$ મળે.
તેથી $I = \int t e^t (2t \, dt) = 2 \int t^2 e^t \, dt$.
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરતા:
$I = 2 [t^2 e^t - \int 2t e^t \, dt] = 2t^2 e^t - 4 \int t e^t \, dt$.
ફરીથી ખંડશઃ સંકલન કરતા:
$I = 2t^2 e^t - 4 [t e^t - \int e^t \, dt] = 2t^2 e^t - 4t e^t + 4e^t + c$.
$t = \sqrt{x}$ મૂકતા:
$I = 2x e^{\sqrt{x}} - 4\sqrt{x} e^{\sqrt{x}} + 4e^{\sqrt{x}} + c = (2x - 4\sqrt{x} + 4) e^{\sqrt{x}} + c$.
36
MediumMCQ
$\int {32{x^3}{{(\log x)}^2}dx} $ ની કિંમત શોધો.
A
${x^4}\{ 8{(\log x)^2} - 4\log x + 1\} + c$
B
${x^3}\{ {(\log x)^2} + 2\log x\} + c$
C
${x^4}\{ 8{(\log x)^2} - 4\log x\} + c$
D
$8{x^4}{(\log x)^2} + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int {32{x^3}{{(\log x)}^2}} dx = 32\int {{x^3}{{(\log x)}^2}dx} $.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$,જ્યાં $u = {(\log x)^2}$ અને $v = {x^3}$ છે.
$I = 32 \left[ {(\log x)^2 \cdot \frac{x^4}{4} - \int {2 \log x \cdot \frac{1}{x} \cdot \frac{x^4}{4} dx} } \right]$
$I = 32 \left[ \frac{x^4 (\log x)^2}{4} - \frac{1}{2} \int x^3 \log x dx \right]$
હવે,$\int x^3 \log x dx$ માટે ફરીથી ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = \log x$ અને $v = x^3$ છે:
$I = 32 \left[ \frac{x^4 (\log x)^2}{4} - \frac{1}{2} \left( \log x \cdot \frac{x^4}{4} - \int \frac{1}{x} \cdot \frac{x^4}{4} dx \right) \right] + c$
$I = 32 \left[ \frac{x^4 (\log x)^2}{4} - \frac{x^4 \log x}{8} + \frac{1}{8} \int x^3 dx \right] + c$
$I = 32 \left[ \frac{x^4 (\log x)^2}{4} - \frac{x^4 \log x}{8} + \frac{x^4}{32} \right] + c$
$I = 8x^4 (\log x)^2 - 4x^4 \log x + x^4 + c$
$I = x^4 \{ 8(\log x)^2 - 4 \log x + 1 \} + c$.
37
MediumMCQ
$\int \sin^{-1}(3x - 4x^3) \, dx = $
A
$x\sin^{-1}x + \sqrt{1 - x^2} + c$
B
$x\sin^{-1}x - \sqrt{1 - x^2} + c$
C
$2[x\sin^{-1}x + \sqrt{1 - x^2}] + c$
D
$3[x\sin^{-1}x + \sqrt{1 - x^2}] + c$

Solution

(D) ધારો કે $x = \sin \theta$,તેથી $dx = \cos \theta \, d\theta$.
આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \sin^{-1}(3\sin \theta - 4\sin^3 \theta) \cos \theta \, d\theta$
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin(3\theta) = 3\sin \theta - 4\sin^3 \theta$,તેથી સંકલન નીચે મુજબ થશે:
$\int \sin^{-1}(\sin 3\theta) \cos \theta \, d\theta = \int 3\theta \cos \theta \, d\theta$
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરતા:
$3 \int \theta \cos \theta \, d\theta = 3 [\theta \sin \theta - \int \sin \theta \, d\theta]$
$= 3 [\theta \sin \theta + \cos \theta] + c$
હવે $\theta = \sin^{-1}x$ અને $\cos \theta = \sqrt{1 - x^2}$ પાછા મૂકતા:
$= 3 [x \sin^{-1}x + \sqrt{1 - x^2}] + c$.
38
MediumMCQ
$\int \cos \sqrt{x} \, dx = $
A
$2[\sqrt{x} \sin \sqrt{x} + \cos \sqrt{x}] + c$
B
$2[\sqrt{x} \sin \sqrt{x} - \cos \sqrt{x}] + c$
C
$2[\cos \sqrt{x} - \sqrt{x} \sin \sqrt{x}] + c$
D
$-2[\sqrt{x} \sin \sqrt{x} + \cos \sqrt{x}] + c$

Solution

(A) ધારો કે $\sqrt{x} = t$. તેથી $x = t^2$,જેનો અર્થ છે કે $dx = 2t \, dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \cos \sqrt{x} \, dx = \int \cos(t) \cdot 2t \, dt = 2 \int t \cos(t) \, dt$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = t$ અને $dv = \cos(t) \, dt$ છે:
$\int u \, dv = uv - \int v \, du = t \sin(t) - \int \sin(t) \, dt = t \sin(t) + \cos(t)$.
અચળાંક $2$ વડે ગુણતા:
$2(t \sin(t) + \cos(t)) + c$.
$t = \sqrt{x}$ પાછા મૂકતા:
$2[\sqrt{x} \sin \sqrt{x} + \cos \sqrt{x}] + c$.
39
MediumMCQ
$\int \tan^{-1} \left( \frac{2x}{1 - x^2} \right) dx = $
A
$x \tan^{-1} x + c$
B
$x \tan^{-1} x - \log(1 + x^2) + c$
C
$2x \tan^{-1} x + \log(1 + x^2) + c$
D
$2x \tan^{-1} x - \log(1 + x^2) + c$

Solution

(D) ધારો કે $x = \tan \theta$,તેથી $dx = \sec^2 \theta \, d\theta$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \tan^{-1} \left( \frac{2 \tan \theta}{1 - \tan^2 \theta} \right) \sec^2 \theta \, d\theta = \int \tan^{-1}(\tan 2\theta) \sec^2 \theta \, d\theta$
$= \int 2\theta \sec^2 \theta \, d\theta = 2 \int \theta \sec^2 \theta \, d\theta$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$= 2 \left[ \theta \tan \theta - \int \tan \theta \, d\theta \right] = 2 \left[ \theta \tan \theta - \log|\sec \theta| \right] + c$
$= 2 \theta \tan \theta - 2 \log|\sec \theta| + c$.
અહીં $\tan \theta = x$ હોવાથી,$\theta = \tan^{-1} x$ અને $\sec \theta = \sqrt{1 + x^2}$ થાય.
$= 2x \tan^{-1} x - 2 \log(\sqrt{1 + x^2}) + c$
$= 2x \tan^{-1} x - 2 \cdot \frac{1}{2} \log(1 + x^2) + c$
$= 2x \tan^{-1} x - \log(1 + x^2) + c$.
40
MediumMCQ
$\int \frac{x \sin^{-1} x}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx = $
A
$x - \sqrt{1 - x^2} \sin^{-1} x + c$
B
$x + \sqrt{1 - x^2} \sin^{-1} x + c$
C
$\sqrt{1 - x^2} \sin^{-1} x - x + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{x \sin^{-1} x}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx$.
$t = \sin^{-1} x$ આદેશ લેતા,$x = \sin t$ અને $dt = \frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} \, dx$ મળે.
સંકલન $I = \int t \sin t \, dt$ બને છે.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
$u = t$ અને $dv = \sin t \, dt$ લેતા,$du = dt$ અને $v = -\cos t$ મળે.
$I = -t \cos t - \int (-\cos t) \, dt = -t \cos t + \sin t + c$.
$t = \sin^{-1} x$ હોવાથી,$\sin t = x$ અને $\cos t = \sqrt{1 - \sin^2 t} = \sqrt{1 - x^2}$ થાય.
કિંમતો મૂકતા,$I = -(\sin^{-1} x) \sqrt{1 - x^2} + x + c = x - \sqrt{1 - x^2} \sin^{-1} x + c$.
41
MediumMCQ
$\int \frac{\sin^{-1}x}{(1-x^2)^{3/2}} \, dx = $
A
$\frac{x}{\sqrt{1-x^2}} \sin^{-1}x + \frac{1}{2} \log(1-x^2) + c$
B
$\frac{x}{\sqrt{1-x^2}} \sin^{-1}x - \frac{1}{2} \log(1-x^2) + c$
C
$\frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \sin^{-1}x - \frac{1}{2} \log(1-x^2) + c$
D
$\frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \sin^{-1}x + \frac{1}{2} \log(1-x^2) + c$

Solution

(A) ધારો કે $t = \sin^{-1}x$. તેથી $x = \sin t$ અને $dx = \cos t \, dt$.
સંકલનમાં આ કિંમતો મૂકતા:
$\int \frac{t}{(1-\sin^2 t)^{3/2}} \cos t \, dt = \int \frac{t}{(\cos^2 t)^{3/2}} \cos t \, dt = \int \frac{t}{\cos^3 t} \cos t \, dt = \int t \sec^2 t \, dt$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$\int t \sec^2 t \, dt = t \tan t - \int \tan t \, dt = t \tan t + \log|\cos t| + c$.
અહીં $t = \sin^{-1}x$ હોવાથી,$\tan t = \frac{x}{\sqrt{1-x^2}}$ અને $\cos t = \sqrt{1-x^2}$ થાય.
કિંમતો પાછી મૂકતા:
$= \sin^{-1}x \cdot \frac{x}{\sqrt{1-x^2}} + \log(\sqrt{1-x^2}) + c = \frac{x}{\sqrt{1-x^2}} \sin^{-1}x + \frac{1}{2} \log(1-x^2) + c$.
42
MediumMCQ
$\int \frac{x \tan^{-1} x}{(1 + x^2)^{3/2}} \, dx = $
A
$\frac{x + \tan^{-1} x}{\sqrt{1 + x^2}} + c$
B
$\frac{x - \tan^{-1} x}{\sqrt{1 + x^2}} + c$
C
$\frac{\tan^{-1} x - x}{\sqrt{1 + x^2}} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{x \tan^{-1} x}{(1 + x^2)^{3/2}} \, dx$.
$x = \tan \theta$ આદેશ લેતા,$dx = \sec^2 \theta \, d\theta$ મળે.
વળી,$1 + x^2 = 1 + \tan^2 \theta = \sec^2 \theta$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{\tan \theta \cdot \theta \cdot \sec^2 \theta}{(\sec^2 \theta)^{3/2}} \, d\theta = \int \frac{\theta \tan \theta \sec^2 \theta}{\sec^3 \theta} \, d\theta = \int \theta \frac{\tan \theta}{\sec \theta} \, d\theta = \int \theta \sin \theta \, d\theta$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$I = \theta(-\cos \theta) - \int 1 \cdot (-\cos \theta) \, d\theta = -\theta \cos \theta + \sin \theta + c$.
$x = \tan \theta$ હોવાથી,$\cos \theta = \frac{1}{\sqrt{1 + x^2}}$ અને $\sin \theta = \frac{x}{\sqrt{1 + x^2}}$ મળે.
કિંમતો પાછી મૂકતા:
$I = -(\tan^{-1} x) \frac{1}{\sqrt{1 + x^2}} + \frac{x}{\sqrt{1 + x^2}} + c = \frac{x - \tan^{-1} x}{\sqrt{1 + x^2}} + c$.
43
MediumMCQ
$\int {{x^5}{e^{{x^2}}}} dx = $
A
$\frac{1}{2}{x^4}{e^{{x^2}}} - {x^2}{e^{{x^2}}} + {e^{{x^2}}} + c$
B
$\frac{1}{2}{x^4}{e^{{x^2}}} + {x^2}{e^{{x^2}}} + {e^{{x^2}}} + c$
C
$\frac{1}{2}{x^4}{e^{{x^2}}} - {x^2}{e^{{x^2}}} - {e^{{x^2}}} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $I = \int {{x^5}{e^{{x^2}}}} dx$.
${x^2} = t$ આદેશ લેતા,$2x dx = dt$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $x dx = \frac{1}{2} dt$.
વળી,${x^4} = {t^2}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int {{x^4} \cdot {e^{{x^2}}} \cdot x dx} = \int {{t^2}{e^t} \cdot \frac{1}{2} dt} = \frac{1}{2} \int {{t^2}{e^t} dt}$.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int {u v dt} = u \int v dt - \int (u' \int v dt) dt$:
$I = \frac{1}{2} [ {t^2}{e^t} - \int {2t{e^t} dt} ] = \frac{1}{2} {t^2}{e^t} - \int {t{e^t} dt}$.
ફરીથી $\int {t{e^t} dt}$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{2} {t^2}{e^t} - [ t{e^t} - \int {e^t dt} ] = \frac{1}{2} {t^2}{e^t} - t{e^t} + {e^t} + c$.
$t = {x^2}$ પાછા મૂકતા:
$I = \frac{1}{2} {x^4}{e^{{x^2}}} - {x^2}{e^{{x^2}}} + {e^{{x^2}}} + c$.
44
EasyMCQ
$\int e^{\sqrt{x}} \, dx$ ની કિંમત શોધો ($A$ એ સ્વૈચ્છિક અચળાંક છે).
A
$e^{\sqrt{x}} + A$
B
$\frac{1}{2} e^{\sqrt{x}} + A$
C
$2(\sqrt{x} - 1) e^{\sqrt{x}} + A$
D
$2(\sqrt{x} + 1) e^{\sqrt{x}} + A$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int e^{\sqrt{x}} \, dx$.
$\sqrt{x} = t$ આદેશ લેતા,તેથી $x = t^2$ અને $dx = 2t \, dt$ મળે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int e^t \cdot 2t \, dt = 2 \int t e^t \, dt$.
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $\int u \, dv = uv - \int v \, du$:
$u = t$ અને $dv = e^t \, dt$ લેતા,$du = dt$ અને $v = e^t$ મળે.
$I = 2 \left( t e^t - \int e^t \, dt \right) + A = 2(t e^t - e^t) + A = 2(t - 1) e^t + A$.
હવે $t = \sqrt{x}$ પાછા મૂકતા:
$I = 2(\sqrt{x} - 1) e^{\sqrt{x}} + A$.
45
MediumMCQ
$\int (\log x)^2 \, dx = $
A
$x(\log x)^2 - 2x\log x - 2x + c$
B
$x(\log x)^2 - 2x\log x - x + c$
C
$x(\log x)^2 - 2x\log x + 2x + c$
D
$x(\log x)^2 - 2x\log x + x + c$

Solution

(C) સંકલન $I = \int (\log x)^2 \, dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
ધારો કે $\log x = t$,જેનો અર્થ છે કે $x = e^t$. તેથી,$dx = e^t \, dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \int t^2 e^t \, dt$.
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) $\int u \, dv = uv - \int v \, du$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $u = t^2$ અને $dv = e^t \, dt$:
$du = 2t \, dt$ અને $v = e^t$.
$I = t^2 e^t - \int 2t e^t \, dt = t^2 e^t - 2 \int t e^t \, dt$.
ફરીથી $\int t e^t \, dt$ માટે ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$I = t^2 e^t - 2(t e^t - \int e^t \, dt) = t^2 e^t - 2t e^t + 2e^t + c$.
હવે $t = \log x$ અને $e^t = x$ પાછા મૂકતા:
$I = x(\log x)^2 - 2x \log x + 2x + c$.
46
MediumMCQ
$\int x{{\sin }^{ - 1}}x\;dx = $
A
$\left( {\frac{{{x^2}}}{2} - \frac{1}{4}} \right){\sin ^{ - 1}}x + \frac{x}{4}\sqrt {1 - {x^2}} + c$
B
$\left( {\frac{{{x^2}}}{2} + \frac{1}{4}} \right){\sin ^{ - 1}}x + \frac{x}{4}\sqrt {1 - {x^2}} + c$
C
$\left( {\frac{{{x^2}}}{2} - \frac{1}{4}} \right){\sin ^{ - 1}}x - \frac{x}{4}\sqrt {1 - {x^2}} + c$
D
$\left( {\frac{{{x^2}}}{2} + \frac{1}{4}} \right){\sin ^{ - 1}}x - \frac{x}{4}\sqrt {1 - {x^2}} + c$

Solution

(A) ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u v dx = u \int v dx - \int (u' \int v dx) dx$. ધારો કે $u = \sin^{-1}x$ અને $v = x$.
$\int x \sin^{-1}x dx = \frac{x^2}{2} \sin^{-1}x - \int \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} \cdot \frac{x^2}{2} dx + c$
$= \frac{x^2}{2} \sin^{-1}x - \frac{1}{2} \int \frac{-(1-x^2)+1}{\sqrt{1-x^2}} dx + c$
$= \frac{x^2}{2} \sin^{-1}x + \frac{1}{2} \int \sqrt{1-x^2} dx - \frac{1}{2} \int \frac{1}{\sqrt{1-x^2}} dx + c$
પ્રમાણિત સંકલન $\int \sqrt{a^2-x^2} dx = \frac{x}{2}\sqrt{a^2-x^2} + \frac{a^2}{2}\sin^{-1}(\frac{x}{a})$ નો ઉપયોગ કરતા:
$= \frac{x^2}{2} \sin^{-1}x + \frac{1}{2} \left( \frac{x}{2}\sqrt{1-x^2} + \frac{1}{2}\sin^{-1}x \right) - \frac{1}{2}\sin^{-1}x + c$
$= \frac{x^2}{2} \sin^{-1}x + \frac{x}{4}\sqrt{1-x^2} + \frac{1}{4}\sin^{-1}x - \frac{1}{2}\sin^{-1}x + c$
$= \left( \frac{x^2}{2} - \frac{1}{4} \right) \sin^{-1}x + \frac{x}{4}\sqrt{1-x^2} + c$.
47
MediumMCQ
$\int \sec^3 x \, dx$ ની કિંમત શું થાય?
A
$\frac{1}{2} [\sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|] + C$
B
$\frac{1}{3} [\sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|] + C$
C
$\frac{1}{4} [\sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|] + C$
D
$\frac{1}{8} [\sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|] + C$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \sec^3 x \, dx = \int \sec x \cdot \sec^2 x \, dx$.
ખંડશઃ સંકલનની રીતનો ઉપયોગ કરતા,$u = \sec x$ અને $dv = \sec^2 x \, dx$ લેતા,આપણને $du = \sec x \tan x \, dx$ અને $v = \tan x$ મળે છે.
$I = \sec x \tan x - \int \tan x (\sec x \tan x) \, dx$
$I = \sec x \tan x - \int \sec x \tan^2 x \, dx$
$I = \sec x \tan x - \int \sec x (\sec^2 x - 1) \, dx$
$I = \sec x \tan x - \int \sec^3 x \, dx + \int \sec x \, dx$
$I = \sec x \tan x - I + \log |\sec x + \tan x|$
$2I = \sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|$
$I = \frac{1}{2} [\sec x \tan x + \log |\sec x + \tan x|] + C$.
48
MediumMCQ
જો $I = \int e^x \sin 2x \, dx$ હોય,તો $K$ ની કઈ કિંમત માટે $KI = e^x(\sin 2x - 2\cos 2x) + C$ થાય?
A
$1$
B
$3$
C
$5$
D
$7$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int e^x \sin 2x \, dx$. ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા,$\int u \, dv = uv - \int v \, du$. ધારો કે $u = \sin 2x$ અને $dv = e^x \, dx$. તો $du = 2 \cos 2x \, dx$ અને $v = e^x$.
$I = e^x \sin 2x - \int e^x (2 \cos 2x) \, dx = e^x \sin 2x - 2 \int e^x \cos 2x \, dx$.
હવે,$\int e^x \cos 2x \, dx$ માટે ફરીથી ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરો. ધારો કે $u = \cos 2x$ અને $dv = e^x \, dx$. તો $du = -2 \sin 2x \, dx$ અને $v = e^x$.
$\int e^x \cos 2x \, dx = e^x \cos 2x - \int e^x (-2 \sin 2x) \, dx = e^x \cos 2x + 2 \int e^x \sin 2x \, dx$.
આ કિંમતને $I$ ના સમીકરણમાં મૂકતા:
$I = e^x \sin 2x - 2(e^x \cos 2x + 2I) = e^x \sin 2x - 2e^x \cos 2x - 4I$.
$I + 4I = e^x(\sin 2x - 2 \cos 2x) + C$.
$5I = e^x(\sin 2x - 2 \cos 2x) + C$.
આને $KI = e^x(\sin 2x - 2 \cos 2x) + C$ સાથે સરખાવતા,આપણને $K = 5$ મળે છે.
49
MediumMCQ
$\int x\sqrt{2x + 3} \, dx = $
A
$\frac{x}{3}(2x + 3)^{3/2} - \frac{1}{15}(2x + 3)^{5/2} + c$
B
$\frac{x}{3}(2x + 3)^{3/2} + \frac{1}{15}(2x + 3)^{5/2} + c$
C
$\frac{x}{2}(2x + 3)^{3/2} + \frac{1}{6}(2x + 3)^{5/2} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) સંકલન $\int x\sqrt{2x + 3} \, dx$ ઉકેલવા માટે,આપણે ખંડશઃ સંકલન (Integration by Parts) નો ઉપયોગ કરીએ છીએ: $\int u \, dv = uv - \int v \, du$.
ધારો કે $u = x$,તેથી $du = dx$.
ધારો કે $dv = (2x + 3)^{1/2} \, dx$,તેથી $v = \frac{(2x + 3)^{3/2}}{3/2 \times 2} = \frac{1}{3}(2x + 3)^{3/2}$.
સૂત્ર લાગુ પાડતા:
$\int x(2x + 3)^{1/2} \, dx = x \cdot \frac{1}{3}(2x + 3)^{3/2} - \int \frac{1}{3}(2x + 3)^{3/2} \, dx$.
$= \frac{x}{3}(2x + 3)^{3/2} - \frac{1}{3} \cdot \frac{(2x + 3)^{5/2}}{5/2 \times 2} + c$.
$= \frac{x}{3}(2x + 3)^{3/2} - \frac{1}{3} \cdot \frac{(2x + 3)^{5/2}}{5} + c$.
$= \frac{x}{3}(2x + 3)^{3/2} - \frac{1}{15}(2x + 3)^{5/2} + c$.

7-1.Indefinite Integral — Integration by Parts · 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.