Gujarati

Integration by substitution Questions in Gujarati

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

594+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 50 of 594 questions in Gujarati

51
EasyMCQ
$\int \frac{1}{(\cos^{-1} x) \sqrt{1 - x^2}} dx = $
A
$\log(\cos^{-1} x) + c$
B
$-\log(\cos^{-1} x) + c$
C
$-\frac{1}{2(\cos^{-1} x)^2} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $t = \cos^{-1} x$.
તેથી,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = -\frac{1}{\sqrt{1 - x^2}} dx$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $\frac{dx}{\sqrt{1 - x^2}} = -dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \frac{1}{(\cos^{-1} x) \sqrt{1 - x^2}} dx = \int \frac{1}{t} (-dt) = -\int \frac{1}{t} dt$.
સંકલન કરતા,આપણને $-\log|t| + c$ મળે છે.
$t = \cos^{-1} x$ પાછું મૂકતા,પરિણામ $-\log(\cos^{-1} x) + c$ મળે છે.
52
MediumMCQ
$\int x^3 e^{3x^2 + 5} dx$ ની કિંમત શોધવા માટે,સૌથી સરળ રીત કઈ છે?
A
$x^2 = t$ આદેશ લો
B
$3x^2 + 5 = t$ આદેશ લો
C
ખંડશઃ સંકલન (Integration by parts) નો ઉપયોગ કરો
D
આમાંથી કોઈ પણ નહીં

Solution

(B) સૌથી સરળ રીત $3x^2 + 5 = t$ આદેશ લેવાની છે.
ધારો કે $t = 3x^2 + 5$. તેથી $dt = 6x dx$,જેનો અર્થ છે કે $x dx = \frac{dt}{6}$.
વળી,$x^2 = \frac{t - 5}{3}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$\int x^3 e^{3x^2 + 5} dx = \int x^2 \cdot e^{3x^2 + 5} \cdot x dx = \int \left( \frac{t - 5}{3} \right) e^t \cdot \frac{dt}{6} = \frac{1}{18} \int (t - 5) e^t dt$.
$= \frac{1}{18} \left[ \int t e^t dt - 5 \int e^t dt \right] = \frac{1}{18} [ (t e^t - e^t) - 5 e^t ] + c = \frac{1}{18} (t e^t - 6 e^t) + c$.
$t = 3x^2 + 5$ પાછું મૂકતા:
$= \frac{1}{18} (3x^2 + 5) e^{3x^2 + 5} - \frac{6}{18} e^{3x^2 + 5} + c = \frac{1}{18} (3x^2 + 5) e^{3x^2 + 5} - \frac{1}{3} e^{3x^2 + 5} + c$.
53
MediumMCQ
$\int \frac{\sec^2 x}{(1 + \tan x)(2 + \tan x)} \, dx$ ની કિંમત શોધવા માટે,સૌથી યોગ્ય આદેશ (substitution) કયો છે?
A
$1 + \tan x = t$
B
$2 + \tan x = t$
C
$\tan x = t$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{\sec^2 x}{(1 + \tan x)(2 + \tan x)} \, dx$.
સંકલનને સરળ બનાવવા માટે,આપણે $\tan x = t$ આદેશનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $\sec^2 x \, dx = dt$ મળે છે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને $I = \int \frac{dt}{(1 + t)(2 + t)}$ મળે છે.
આ એક પ્રમાણિત સ્વરૂપ છે જેને આંશિક અપૂર્ણાંક (partial fractions) નો ઉપયોગ કરીને ઉકેલી શકાય છે.
આમ,સૌથી યોગ્ય આદેશ $\tan x = t$ છે.
54
EasyMCQ
$\int \frac{\csc^2 x}{1 + \cot x} dx = $
A
$\log(1 + \cot x) + c$
B
$-\log(1 + \cot x) + c$
C
$\frac{1}{2(1 + \cot x)^2} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{\csc^2 x}{1 + \cot x} dx$.
$1 + \cot x = t$ આદેશ લો.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષે વિકલન કરતા,$-\csc^2 x dx = dt$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $\csc^2 x dx = -dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int \frac{-dt}{t}$ મળે.
સંકલન કરતા,$I = -\log|t| + c$ મળે.
$t$ ની જગ્યાએ $1 + \cot x$ મૂકતા,$I = -\log|1 + \cot x| + c$ મળે.
55
EasyMCQ
$\int \frac{1}{\sqrt{x}} \sin \sqrt{x} \, dx = $
A
$-\frac{1}{2} \cos \sqrt{x} + c$
B
$-2 \cos \sqrt{x} + c$
C
$\frac{1}{2} \cos \sqrt{x} + c$
D
$2 \cos \sqrt{x} + c$

Solution

(B) $\int \frac{1}{\sqrt{x}} \sin \sqrt{x} \, dx$ સંકલન ઉકેલવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
ધારો કે $t = \sqrt{x}$.
તેથી,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$\frac{dt}{dx} = \frac{1}{2\sqrt{x}}$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $\frac{dx}{\sqrt{x}} = 2 \, dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int \sin(t) \cdot 2 \, dt = 2 \int \sin(t) \, dt$.
$\sin(t)$ નું સંકલન $-\cos(t)$ થાય છે.
તેથી,$2(-\cos(t)) + c = -2 \cos(t) + c$.
છેલ્લે $t = \sqrt{x}$ પાછું મૂકતા,આપણને $-2 \cos \sqrt{x} + c$ મળે છે.
56
EasyMCQ
$\int e^x \tan^2(e^x) \, dx = $
A
$\tan(e^x) - x + c$
B
$e^x(\tan e^x - 1) + c$
C
$\sec(e^x) + c$
D
$\tan(e^x) - e^x + c$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int e^x \tan^2(e^x) \, dx$.
$t = e^x$ આદેશ લેતા,$dt = e^x \, dx$ મળે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \tan^2(t) \, dt$.
ત્રિકોણમિતીય નિત્યસમ $\tan^2(t) = \sec^2(t) - 1$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int (\sec^2(t) - 1) \, dt$.
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$I = \tan(t) - t + c$.
છેલ્લે $t = e^x$ પાછું મૂકતા:
$I = \tan(e^x) - e^x + c$.
57
EasyMCQ
$\int \frac{dx}{e^{-2x}(e^{2x} + 1)^2} = $
A
$\frac{-1}{2(e^{2x} + 1)} + c$
B
$\frac{1}{2(e^{2x} + 1)} + c$
C
$\frac{1}{e^{2x} + 1} + c$
D
$\frac{-1}{e^{2x} + 1} + c$

Solution

(A) આપેલ સંકલન: $I = \int \frac{dx}{e^{-2x}(e^{2x} + 1)^2}$
કારણ કે $\frac{1}{e^{-2x}} = e^{2x}$,તેથી સંકલન આ મુજબ થશે:
$I = \int \frac{e^{2x} dx}{(e^{2x} + 1)^2}$
ધારો કે $t = e^{2x} + 1$. તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$dt = 2e^{2x} dx$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $e^{2x} dx = \frac{dt}{2}$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{t^2} \cdot \frac{dt}{2} = \frac{1}{2} \int t^{-2} dt$
સંકલનના ઘાત નિયમ $\int t^n dt = \frac{t^{n+1}}{n+1}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{2} \left( \frac{t^{-1}}{-1} \right) + c = -\frac{1}{2t} + c$
$t = e^{2x} + 1$ પાછું મૂકતા:
$I = \frac{-1}{2(e^{2x} + 1)} + c$
58
EasyMCQ
$\int \frac{dx}{x\sqrt{1 - (\log x)^2}} = $
A
$\cos^{-1}(\log x) + c$
B
$x\log(1 - x^2) + c$
C
$\sin^{-1}(\log x) + c$
D
$\frac{1}{2}\cos^{-1}(\log x) + c$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{dx}{x\sqrt{1 - (\log x)^2}}$.
$t = \log x$ આદેશ લેતા.
તેથી,વિકલન $dt = \frac{1}{x} dx$ મળે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{dt}{\sqrt{1 - t^2}}$.
પ્રમાણિત સંકલન સૂત્ર $\int \frac{dt}{\sqrt{1 - t^2}} = \sin^{-1}(t) + c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \sin^{-1}(t) + c$.
હવે $t = \log x$ પાછું મૂકતા:
$I = \sin^{-1}(\log x) + c$.
59
EasyMCQ
નીચેનામાંથી કયા વિધેય માટે આદેશ ${x^2} = t$ લાગુ પડે છે?
A
$\int {x^6 \tan^{-1}(x^3)} \,dx$
B
$\int {\tan^{-1}\left( \frac{2x}{1 - x^2} \right)} \,dx$
C
$\int {x^3 \cos(x^2)} \,dx$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) આદેશ ${x^2} = t$ લેતા $2x \,dx = dt$ મળે,એટલે કે $x \,dx = \frac{1}{2} \,dt$.
વિકલ્પ $(c)$ માટે,$\int {x^3 \cos(x^2)} \,dx = \int {x^2 \cdot \cos(x^2) \cdot x \,dx}$ લખી શકાય.
${x^2} = t$ અને $x \,dx = \frac{1}{2} \,dt$ મૂકતા,આપણને $\frac{1}{2} \int {t \cos t \,dt}$ મળે છે.
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા: $\frac{1}{2} [t \sin t - \int \sin t \,dt] = \frac{1}{2} (t \sin t + \cos t) + C$.
$t = x^2$ પાછા મૂકતા,આપણને $\frac{1}{2} (x^2 \sin(x^2) + \cos(x^2)) + C$ મળે છે.
આમ,વિકલ્પ $(c)$ સાચો છે.
60
MediumMCQ
$\int \tan x \sec^2 x \sqrt{1 - \tan^2 x} \; dx = $
A
$-\frac{1}{3}(1 - \tan^2 x)^{3/2} + c$
B
$\frac{1}{3}(1 - \tan^2 x)^{3/2} + c$
C
$-\frac{2}{3}(1 - \tan^2 x)^{2/3} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \tan x \sec^2 x \sqrt{1 - \tan^2 x} \; dx$.
$\tan x = t$ આદેશ લેતા,$\sec^2 x \; dx = dt$ મળે.
આથી સંકલન $\int t \sqrt{1 - t^2} \; dt$ બને છે.
હવે,$1 - t^2 = u$ આદેશ લેતા,$-2t \; dt = du$ અથવા $t \; dt = -\frac{1}{2} du$ મળે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા: $I = \int \sqrt{u} \left(-\frac{1}{2}\right) du = -\frac{1}{2} \int u^{1/2} \; du$.
$u$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા: $I = -\frac{1}{2} \left(\frac{u^{3/2}}{3/2}\right) + c = -\frac{1}{3} u^{3/2} + c$.
છેલ્લે $u = 1 - t^2 = 1 - \tan^2 x$ મૂકતા: $I = -\frac{1}{3}(1 - \tan^2 x)^{3/2} + c$.
61
EasyMCQ
$\int \frac{e^x \, dx}{\sqrt{1 - e^{2x}}} = $
A
$\cos^{-1}(e^x) + c$
B
$-\cos^{-1}(e^x) + c$
C
$\cos^{-1}(e^{2x}) + c$
D
$\sqrt{1 - e^{2x}} + c$

Solution

(B) ધારો કે $e^x = t$. તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં બંને બાજુ વિકલન કરતા,આપણને $e^x \, dx = dt$ મળે છે.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int \frac{dt}{\sqrt{1 - t^2}}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\int \frac{dt}{\sqrt{1 - t^2}} = \sin^{-1}(t) + c$ અથવા $-\cos^{-1}(t) + c$.
આપેલા વિકલ્પોમાં કોસાઇન ઇન્વર્સ વિધેયનો ઉપયોગ થયો હોવાથી,આપણે નિત્યસમ $\int \frac{dt}{\sqrt{1 - t^2}} = -\cos^{-1}(t) + c$ નો ઉપયોગ કરીશું.
$t = e^x$ પાછા મૂકતા,આપણને $-\cos^{-1}(e^x) + c$ મળે છે.
62
MediumMCQ
$\int \frac{1}{\log a} (a^x \cos a^x) \, dx = $
A
$\sin a^x + c$
B
$a^x \sin a^x + c$
C
$\frac{1}{(\log a)^2} \sin a^x + c$
D
$\log \sin a^x + c$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{1}{\log a} (a^x \cos a^x) \, dx$.
$t = a^x$ આદેશ લો.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષ વિકલન કરતા,$dt = a^x \log a \, dx$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $a^x \, dx = \frac{dt}{\log a}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{\log a} \cos t \left( \frac{dt}{\log a} \right) = \frac{1}{(\log a)^2} \int \cos t \, dt$.
$\cos t$ નું સંકલન $\sin t$ થાય છે:
$I = \frac{1}{(\log a)^2} \sin t + c$.
$t = a^x$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{(\log a)^2} \sin a^x + c$.
63
EasyMCQ
$\int \frac{\sin x \, dx}{(a + b \cos x)^2} = $
A
$\frac{1}{b}(a + b \cos x) + c$
B
$\frac{1}{b(a + b \cos x)} + c$
C
$\frac{1}{b} \log(a + b \cos x) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{\sin x}{(a + b \cos x)^2} \, dx$.
$t = a + b \cos x$ આદેશ લેતા.
તેથી,$dt = -b \sin x \, dx$,જેનો અર્થ છે કે $\sin x \, dx = -\frac{dt}{b}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{t^2} \left(-\frac{dt}{b}\right) = -\frac{1}{b} \int t^{-2} \, dt$.
$t^{-2}$ નું સંકલન $-t^{-1} = -\frac{1}{t}$ થાય છે.
આમ,$I = -\frac{1}{b} \left(-\frac{1}{t}\right) + c = \frac{1}{bt} + c$.
$t = a + b \cos x$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = \frac{1}{b(a + b \cos x)} + c$ મળે છે.
64
MediumMCQ
$\int \frac{1}{x^3} [\log x^x]^2 \, dx = $
A
$\frac{x^3}{3}(\log x) + x + c$
B
$\frac{1}{3}(\log x)^3 + c$
C
$3\log(\log x) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) આપેલ સંકલન: $I = \int \frac{1}{x^3} [\log x^x]^2 \, dx$
કારણ કે $\log x^x = x \log x$,આપણે આને સંકલનમાં મૂકીએ:
$I = \int \frac{1}{x^3} (x \log x)^2 \, dx$
$I = \int \frac{1}{x^3} (x^2 (\log x)^2) \, dx$
$I = \int \frac{1}{x} (\log x)^2 \, dx$
હવે,ધારો કે $t = \log x$,તો $dt = \frac{1}{x} \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int t^2 \, dt = \frac{t^3}{3} + c$
$t$ ની જગ્યાએ $\log x$ મૂકતા:
$I = \frac{1}{3}(\log x)^3 + c$
65
EasyMCQ
$\int \frac{1}{x} \sec^2(\log x) \, dx = $
A
$\tan(\log x) + c$
B
$\log(\sec x) + c$
C
$\log(\tan x) + c$
D
$\sec(\log x) \cdot \tan(\log x) + c$

Solution

(A) ધારો કે $t = \log x$.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં બંને બાજુ વિકલન કરતા,આપણને $\frac{dt}{dx} = \frac{1}{x}$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $dt = \frac{1}{x} \, dx$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \sec^2(\log x) \cdot \frac{1}{x} \, dx = \int \sec^2(t) \, dt$.
$\sec^2(t)$ નું સંકલન $\tan(t) + c$ થાય છે.
$t$ ની જગ્યાએ $\log x$ મૂકતા,આપણને $\tan(\log x) + c$ મળે છે.
66
MediumMCQ
$\int \frac{dx}{x \log x \log(\log x)} = $
A
$\log(\log x) + c$
B
$\log[\log(\log x)] + c$
C
$\log(x \log x) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{dx}{x \log x \log(\log x)}$.
$\log x = t$ આદેશ લેતા,$\frac{1}{x} dx = dt$ મળે.
તેથી સંકલન $\int \frac{dt}{t \log t}$ સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે.
હવે,$\log t = z$ આદેશ લેતા,$\frac{1}{t} dt = dz$ મળે.
તેથી સંકલન $\int \frac{dz}{z} = \log|z| + c$ થાય.
કિંમતો પાછી મૂકતા,આપણને $\log|\log t| + c = \log|\log(\log x)| + c$ મળે છે.
67
MediumMCQ
$\int \frac{\sec^2 x \, dx}{\sqrt{\tan^2 x + 4}} = $
A
$\log \left[ \tan x + \sqrt{\tan^2 x + 4} \right] + c$
B
$\frac{1}{2} \log \left[ \tan x + \sqrt{\tan^2 x + 4} \right] + c$
C
$\log \left[ \frac{1}{2} \tan x + \frac{1}{2} \sqrt{\tan^2 x + 4} \right] + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $t = \tan x$. તેથી,$dt = \sec^2 x \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા આપણને મળે છે:
$\int \frac{dt}{\sqrt{t^2 + 2^2}}$.
પ્રમાણિત સંકલન સૂત્ર $\int \frac{dx}{\sqrt{x^2 + a^2}} = \log |x + \sqrt{x^2 + a^2}| + c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\log |t + \sqrt{t^2 + 2^2}| + c$.
હવે $t = \tan x$ પાછું મૂકતા,અંતિમ જવાબ મળે છે:
$\log |\tan x + \sqrt{\tan^2 x + 4}| + c$.
68
MediumMCQ
$\int \frac{2x \tan^{-1}(x^2)}{1 + x^4} \, dx = $
A
$(\tan^{-1}(x^2))^2 + c$
B
$\frac{1}{2} (\tan^{-1}(x^2))^2 + c$
C
$2 (\tan^{-1}(x^2))^2 + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(B) ધારો કે $t = \tan^{-1}(x^2)$.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં બંને બાજુ વિકલન કરતા,આપણને $dt = \frac{1}{1 + (x^2)^2} \cdot \frac{d}{dx}(x^2) \, dx = \frac{2x}{1 + x^4} \, dx$ મળે છે.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int \tan^{-1}(x^2) \cdot \frac{2x}{1 + x^4} \, dx = \int t \, dt$.
$t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા,આપણને $\frac{t^2}{2} + c$ મળે છે.
$t$ ની મૂળ કિંમત પાછી મૂકતા,આપણને $\frac{1}{2} (\tan^{-1}(x^2))^2 + c$ મળે છે.
69
EasyMCQ
$\int \frac{x^3}{\sqrt{1 - x^8}} \, dx = $
A
$\frac{1}{2} \sin^{-1}(x^4) + c$
B
$\frac{1}{3} \sin^{-1}(x^4) + c$
C
$\frac{1}{4} \sin^{-1}(x^4) + c$
D
$\text{આમાંથી કોઈ નહીં}$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{x^3}{\sqrt{1 - x^8}} \, dx$.
સંકલનને $I = \int \frac{x^3}{\sqrt{1 - (x^4)^2}} \, dx$ તરીકે ફરીથી લખો.
$t = x^4$ આદેશ લેતા,$dt = 4x^3 \, dx$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $x^3 \, dx = \frac{1}{4} \, dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને $I = \int \frac{1}{\sqrt{1 - t^2}} \cdot \frac{1}{4} \, dt$ મળે.
$I = \frac{1}{4} \int \frac{1}{\sqrt{1 - t^2}} \, dt$.
પ્રમાણિત સંકલન $\int \frac{1}{\sqrt{1 - t^2}} \, dt = \sin^{-1}(t) + c$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને $I = \frac{1}{4} \sin^{-1}(t) + c$ મળે.
$t = x^4$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = \frac{1}{4} \sin^{-1}(x^4) + c$ મળે છે.
70
MediumMCQ
$\int 2x \cos^3(x^2) \sin(x^2) \, dx = $
A
$-\frac{1}{4} \cos^4(x^2) + c$
B
$\frac{1}{4} \cos^4(x^2) + c$
C
$\cos^4(x^2) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $t = \cos(x^2)$.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = -\sin(x^2) \cdot 2x \, dx$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $2x \sin(x^2) \, dx = -dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int 2x \cos^3(x^2) \sin(x^2) \, dx = \int t^3 (-dt)$
$= -\int t^3 \, dt$
$= -\frac{t^4}{4} + c$
હવે $t = \cos(x^2)$ પાછું મૂકતા:
$= -\frac{1}{4} \cos^4(x^2) + c$.
71
EasyMCQ
$\int \sec^4 x \tan x \; dx = $
A
$\frac{1}{4} \sec^4 x + c$
B
$4 \sec^4 x + c$
C
$\frac{\sec^3 x}{3} + c$
D
$3 \sec^3 x + c$

Solution

(A) સંકલન $\int \sec^4 x \tan x \; dx$ ઉકેલવા માટે,આપણે સંકલ્યને આ રીતે ફરીથી લખી શકીએ:
$\int \sec^3 x (\sec x \tan x) \; dx$
ધારો કે $t = \sec x$.
તેથી,વિકલન $dt = \sec x \tan x \; dx$ થાય.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\int t^3 \; dt$
$t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા,આપણને મળે છે:
$\frac{t^4}{4} + c$
છેલ્લે,$t = \sec x$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$\frac{1}{4} \sec^4 x + c$
72
EasyMCQ
$\int {{e^{ - x}}{{\csc }^2}(2{e^{ - x}} + 5)} \,dx = $
A
$\frac{1}{2}\cot (2{e^{ - x}} + 5) + c$
B
$ - \frac{1}{2}\cot (2{e^{ - x}} + 5) + c$
C
$2\cot (2{e^{ - x}} + 5) + c$
D
$ - 2\cot (2{e^{ - x}} + 5) + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int {{e^{ - x}}{{\csc }^2}(2{e^{ - x}} + 5)} \,dx$.
$t = 2{e^{ - x}} + 5$ આદેશ લેતા.
તેથી,$dt = -2{e^{ - x}}dx$,જેનો અર્થ છે કે ${e^{ - x}}dx = -\frac{1}{2}dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int {\csc^2(t) \cdot (-\frac{1}{2}dt)} = -\frac{1}{2} \int \csc^2(t) dt$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\int \csc^2(t) dt = -\cot(t) + c$,તેથી:
$I = -\frac{1}{2} (-\cot(t)) + c = \frac{1}{2} \cot(t) + c$.
$t = 2{e^{ - x}} + 5$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{2} \cot(2{e^{ - x}} + 5) + c$.
73
EasyMCQ
$\int \sin^3 x \cdot \cos x \, dx = $
A
$\frac{\sin^4 x \cos^2 x}{8} + c$
B
$\frac{\sin^4 x}{4} + c$
C
$\frac{\sin^2 x}{2} + c$
D
$4 \sin^4 x + c$

Solution

(B) સંકલન $\int \sin^3 x \cdot \cos x \, dx$ ઉકેલવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
ધારો કે $t = \sin x$.
તેથી,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = \cos x \, dx$ મળે છે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને $\int t^3 \, dt$ મળે છે.
$t^3$ નું $t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન $\frac{t^4}{4} + c$ થાય છે.
હવે $t = \sin x$ પાછું મૂકતા,આપણને અંતિમ જવાબ $\frac{\sin^4 x}{4} + c$ મળે છે.
74
EasyMCQ
$\int \frac{\cos 2x + x + 1}{x^2 + \sin 2x + 2x} \, dx = $
A
$\log (x^2 + \sin 2x + 2x) + c$
B
$-\log (x^2 + \sin 2x + 2x) + c$
C
$\frac{1}{2}\log (x^2 + \sin 2x + 2x) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{\cos 2x + x + 1}{x^2 + \sin 2x + 2x} \, dx$.
છેદ $t = x^2 + \sin 2x + 2x$ લો.
$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$\frac{dt}{dx} = 2x + 2\cos 2x + 2 = 2(x + \cos 2x + 1)$ મળે છે.
તેથી,$dt = 2(x + \cos 2x + 1) \, dx$,જેનો અર્થ છે કે $(x + \cos 2x + 1) \, dx = \frac{1}{2} dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int \frac{1}{t} \cdot \frac{1}{2} dt = \frac{1}{2} \int \frac{1}{t} \, dt$.
સંકલન કરતા,$I = \frac{1}{2} \log |t| + c$ મળે છે.
$t$ ની મૂળ કિંમત મૂકતા,$I = \frac{1}{2} \log |x^2 + \sin 2x + 2x| + c$ મળે છે.
75
EasyMCQ
$\int \frac{1 + \tan x}{x + \log \sec x} \, dx = $
A
$\log (x + \log \sec x) + c$
B
$-\log (x + \log \sec x) + c$
C
$\log (x - \log \sec x) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $t = x + \log \sec x$.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં $t$ નું વિકલન:
$\frac{dt}{dx} = \frac{d}{dx}(x) + \frac{d}{dx}(\log \sec x) = 1 + \frac{1}{\sec x} \cdot (\sec x \tan x) = 1 + \tan x$.
તેથી,$dt = (1 + \tan x) \, dx$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \frac{1 + \tan x}{x + \log \sec x} \, dx = \int \frac{1}{t} \, dt = \log |t| + c$.
$t$ ની મૂળ કિંમત પાછી મૂકતા:
$\log |x + \log \sec x| + c$.
76
MediumMCQ
$\int \frac{(x + 1)(x + \log x)^2}{x} \, dx = $
A
$\frac{1}{3}(x + \log x) + c$
B
$\frac{1}{3}(x + \log x)^2 + c$
C
$\frac{1}{3}(x + \log x)^3 + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \frac{(x + 1)(x + \log x)^2}{x} \, dx$.
આપણે સંકલ્યને $\int (x + \log x)^2 \left( \frac{x + 1}{x} \right) \, dx = \int (x + \log x)^2 \left( 1 + \frac{1}{x} \right) \, dx$ તરીકે લખી શકીએ.
ધારો કે $t = x + \log x$.
તેથી,$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = (1 + \frac{1}{x}) \, dx$ મળે છે.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને $I = \int t^2 \, dt$ મળે છે.
$t^2$ નું $t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા,આપણને $I = \frac{t^3}{3} + c$ મળે છે.
$t = x + \log x$ પાછા મૂકતા,આપણને $I = \frac{1}{3}(x + \log x)^3 + c$ મળે છે.
77
MediumMCQ
$\int \frac{\cos x - \sin x}{1 + \sin 2x} \, dx = $
A
$-\frac{1}{\cos x + \sin x} + c$
B
$\frac{1}{\cos x + \sin x} + c$
C
$\frac{1}{\cos x - \sin x} + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) આપણી પાસે સંકલન $I = \int \frac{\cos x - \sin x}{1 + \sin 2x} \, dx$ છે.
કારણ કે $1 + \sin 2x = \sin^2 x + \cos^2 x + 2 \sin x \cos x = (\sin x + \cos x)^2$,તેથી સંકલન નીચે મુજબ થશે:
$I = \int \frac{\cos x - \sin x}{(\sin x + \cos x)^2} \, dx$.
ધારો કે $t = \sin x + \cos x$.
તેથી $dt = (\cos x - \sin x) \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \int \frac{1}{t^2} \, dt = \int t^{-2} \, dt = \frac{t^{-1}}{-1} + c = -\frac{1}{t} + c$.
$t = \sin x + \cos x$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = -\frac{1}{\sin x + \cos x} + c$.
78
EasyMCQ
$\int {{x^3}\sqrt {3 + 5{x^4}} } \;dx = $
A
$\frac{1}{30}{(3 + 5{x^4})^{3/2}} + C$
B
$\frac{1}{5}{(3 + 5{x^4})^{3/2}} + C$
C
$\frac{1}{30}{(3 + 5{x^4})^{3/2}} + C$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(C) ધારો કે $I = \int {{x^3}\sqrt {3 + 5{x^4}} } \;dx$.
$3 + 5{x^4} = t$ આદેશ લેતા.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$20{x^3}dx = dt$ મળે,જેનો અર્થ છે કે ${x^3}dx = \frac{1}{20}dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \sqrt{t} \cdot \frac{1}{20} dt = \frac{1}{20} \int t^{1/2} dt$.
ઘાતનો નિયમ $\int t^n dt = \frac{t^{n+1}}{n+1} + C$ વાપરતા:
$I = \frac{1}{20} \cdot \frac{t^{3/2}}{3/2} + C = \frac{1}{20} \cdot \frac{2}{3} t^{3/2} + C = \frac{1}{30} t^{3/2} + C$.
$t = 3 + 5{x^4}$ પાછા મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{30}{(3 + 5{x^4})^{3/2}} + C$.
79
DifficultMCQ
$\int \sqrt{\frac{x}{a^3 - x^3}} \, dx = $
A
$\sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)^{3/2} + c$
B
$\frac{2}{3}\sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)^{3/2} + c$
C
$\frac{3}{2}\sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)^{3/2} + c$
D
$\frac{3}{2}\sin^{-1}\left(\frac{x}{a}\right)^{2/3} + c$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \sqrt{\frac{x}{a^3 - x^3}} \, dx$.
$x = a(\sin \theta)^{2/3}$ આદેશ લેતા.
તેથી $dx = a \cdot \frac{2}{3}(\sin \theta)^{-1/3} \cdot \cos \theta \, d\theta$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \sqrt{\frac{a(\sin \theta)^{2/3}}{a^3 - a^3(\sin \theta)^2}} \cdot \frac{2}{3}a(\sin \theta)^{-1/3} \cos \theta \, d\theta$
$I = \int \sqrt{\frac{a(\sin \theta)^{2/3}}{a^3(1 - \sin^2 \theta)}} \cdot \frac{2}{3}a(\sin \theta)^{-1/3} \cos \theta \, d\theta$
$I = \int \frac{a^{1/2}(\sin \theta)^{1/3}}{a^{3/2} \cos \theta} \cdot \frac{2}{3}a(\sin \theta)^{-1/3} \cos \theta \, d\theta$
$I = \frac{2}{3} \int d\theta = \frac{2}{3} \theta + c$.
કારણ કે $x = a(\sin \theta)^{2/3}$,તેથી $(\frac{x}{a})^{3/2} = \sin \theta$,એટલે કે $\theta = \sin^{-1}(\frac{x}{a})^{3/2}$.
આમ,$I = \frac{2}{3} \sin^{-1}(\frac{x}{a})^{3/2} + c$.
80
MediumMCQ
$\int \frac{1}{x \cos^2(1 + \log x)} \, dx = $
A
$\tan(1 + \log x) + c$
B
$\cot(1 + \log x) + c$
C
$-\tan(1 + \log x) + c$
D
$-\cot(1 + \log x) + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{1}{x \cos^2(1 + \log x)} \, dx$.
$t = 1 + \log x$ આદેશ લેતા.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષે વિકલન કરતા,$\frac{dt}{dx} = \frac{1}{x}$,જેનો અર્થ છે કે $dt = \frac{1}{x} \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{\cos^2 t} \, dt = \int \sec^2 t \, dt$.
$\sec^2 t$ નું સંકલન $\tan t + c$ હોવાથી,આપણને મળે છે:
$I = \tan t + c$.
$t = 1 + \log x$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \tan(1 + \log x) + c$.
81
MediumMCQ
$\int \frac{1}{x^2 \sqrt{1 + x^2}} \, dx = $
A
$-\frac{\sqrt{1 + x^2}}{x} + c$
B
$\frac{\sqrt{1 + x^2}}{x} + c$
C
$-\frac{\sqrt{1 - x^2}}{x} + c$
D
$-\frac{\sqrt{x^2 - 1}}{x} + c$

Solution

(A) ધારો કે $x = \tan \theta$. તેથી $dx = \sec^2 \theta \, d\theta$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$\int \frac{1}{x^2 \sqrt{1 + x^2}} \, dx = \int \frac{\sec^2 \theta \, d\theta}{\tan^2 \theta \sqrt{1 + \tan^2 \theta}} = \int \frac{\sec^2 \theta \, d\theta}{\tan^2 \theta \sec \theta} = \int \frac{\sec \theta}{\tan^2 \theta} \, d\theta$.
પદનું સાદું રૂપ આપતા:
$\int \frac{1/\cos \theta}{\sin^2 \theta / \cos^2 \theta} \, d\theta = \int \frac{\cos \theta}{\sin^2 \theta} \, d\theta = \int \csc \theta \cot \theta \, d\theta$.
$\csc \theta \cot \theta$ નું સંકલન $-\csc \theta + c$ થાય છે.
કારણ કે $x = \tan \theta$,તેથી $\tan \theta = \frac{x}{1}$,જેનો અર્થ છે કે $\csc \theta = \frac{\sqrt{1 + x^2}}{x}$.
આમ,અંતિમ જવાબ $-\frac{\sqrt{1 + x^2}}{x} + c$ છે.
82
MediumMCQ
$\int \frac{\log (x + \sqrt {1 + x^2})}{\sqrt {1 + x^2}} \, dx = $
A
$\frac{1}{2}[\log (x + \sqrt {1 + x^2})]^2 + c$
B
$\log (x + \sqrt {1 + x^2})^2 + c$
C
$\log (x + \sqrt {1 + x^2}) + c$
D
આપેલ પૈકી કોઈ નહીં

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{\log (x + \sqrt {1 + x^2})}{\sqrt {1 + x^2}} \, dx$.
$t = \log (x + \sqrt {1 + x^2})$ આદેશ લો.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા:
$\frac{dt}{dx} = \frac{1}{x + \sqrt {1 + x^2}} \cdot (1 + \frac{1}{2\sqrt {1 + x^2}} \cdot 2x) = \frac{1}{x + \sqrt {1 + x^2}} \cdot (1 + \frac{x}{\sqrt {1 + x^2}}) = \frac{1}{x + \sqrt {1 + x^2}} \cdot \frac{\sqrt {1 + x^2} + x}{\sqrt {1 + x^2}} = \frac{1}{\sqrt {1 + x^2}}$.
તેથી,$dt = \frac{dx}{\sqrt {1 + x^2}}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int t \, dt = \frac{t^2}{2} + c$.
$t$ ની મૂળ કિંમત પાછી મૂકતા:
$I = \frac{1}{2}[\log (x + \sqrt {1 + x^2})]^2 + c$.
83
EasyMCQ
$\int {{e^x}\sin ({e^x})} \,dx = $
A
$-\cos({e^x}) + c$
B
$\cos({e^x}) + c$
C
$-\text{cosec}({e^x}) + c$
D
આમાંથી કોઈ નહીં

Solution

(A) સંકલન $I = \int {{e^x}\sin ({e^x})} \,dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.
ધારો કે $t = {e^x}$.
હવે,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$\frac{dt}{dx} = {e^x}$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $dt = {e^x}dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \int \sin(t) \,dt$.
$\sin(t)$ નું સંકલન $-\cos(t) + c$ થાય છે.
હવે $t = {e^x}$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = -\cos({e^x}) + c$ મળે છે.
84
MediumMCQ
$\int {\frac{{{x^5}dx}}{{\sqrt {1 + {x^3}} }}} = $
A
$\frac{2}{3}\sqrt {1 + {x^3}} ({x^3} + 2) + C$
B
$\frac{2}{9}\sqrt {1 + {x^3}} ({x^3} - 4) + C$
C
$\frac{2}{9}\sqrt {1 + {x^3}} ({x^3} + 4) + C$
D
$\frac{2}{9}\sqrt {1 + {x^3}} ({x^3} - 2) + C$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int {\frac{{{x^5}dx}}{{\sqrt {1 + {x^3}} }}} $.
આપણે $x^5 dx$ ને $x^3 \cdot x^2 dx$ તરીકે લખી શકીએ છીએ.
ધારો કે $1 + x^3 = t^2$. તેથી $3x^2 dx = 2t dt$,જેનો અર્થ છે કે $x^2 dx = \frac{2}{3}t dt$.
વળી,$x^3 = t^2 - 1$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int {\frac{{(t^2 - 1)}}{t} \cdot \frac{2}{3}t dt} = \frac{2}{3} \int {(t^2 - 1) dt} $.
$t$ ની સાપેક્ષમાં સંકલન કરતા:
$I = \frac{2}{3} \left( \frac{t^3}{3} - t \right) + C = \frac{2}{9} t(t^2 - 3) + C$.
કારણ કે $t = \sqrt{1 + x^3}$ અને $t^2 = 1 + x^3$,તેથી:
$I = \frac{2}{9} \sqrt{1 + x^3} (1 + x^3 - 3) + C = \frac{2}{9} \sqrt{1 + x^3} (x^3 - 2) + C$.
85
DifficultMCQ
$\int {\frac{{{{({x^4} - x)}^{1/4}}}}{{{x^5}}}\;dx} $ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{4}{{15}}{\left( {1 - \frac{1}{{{x^3}}}} \right)^{5/4}} + c$
B
$\frac{4}{5}{\left( {1 - \frac{1}{{{x^3}}}} \right)^{5/4}} + c$
C
$\frac{4}{{15}}{\left( {1 + \frac{1}{{{x^3}}}} \right)^{5/4}} + c$
D
આમાંથી કોઈ પણ નહીં

Solution

(A) આપણી પાસે $I = \int {\frac{{{{({x^4} - x)}^{1/4}}}}{{{x^5}}}\,dx}$ છે.
કૌંસમાંથી $x^4$ સામાન્ય લેતા,આપણને મળે $I = \int {\frac{{{{[x^4(1 - 1/x^3)]}^{1/4}}}}{{{x^5}}}\,dx} = \int {\frac{{x{{(1 - 1/x^3)}^{1/4}}}}{{{x^5}}}\,dx} = \int {\frac{{{{(1 - 1/x^3)}^{1/4}}}}{{{x^4}}}\,dx}$.
ધારો કે $1 - \frac{1}{{{x^3}}} = t$. બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$\frac{3}{{{x^4}}}dx = dt$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $\frac{1}{{{x^4}}}dx = \frac{1}{3}dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int {{t^{1/4}} \cdot \frac{1}{3}dt} = \frac{1}{3} \cdot \frac{{{t^{5/4}}}}{{5/4}} + c = \frac{1}{3} \cdot \frac{4}{5} {t^{5/4}} + c = \frac{4}{{15}}{t^{5/4}} + c$.
$t = 1 - \frac{1}{{{x^3}}}$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = \frac{4}{{15}}{\left( {1 - \frac{1}{{{x^3}}}} \right)^{5/4}} + c$ મળે છે.
86
EasyMCQ
$\int e^x \sec^2(e^x) \, dx$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$\tan(e^x) + k$
B
$\tan(e^x) \cdot e + k$
C
$e^x \tan x + k$
D
$\frac{\tan(e^x)}{e^x} + k$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int e^x \sec^2(e^x) \, dx$.
$t = e^x$ આદેશ લેતા,
તેથી,વિકલન $dt = e^x \, dx$ મળે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \sec^2(t) \, dt$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sec^2(t)$ નું સંકલન $\tan(t)$ થાય છે,તેથી:
$I = \tan(t) + k$.
હવે $t = e^x$ પાછું મૂકતા:
$I = \tan(e^x) + k$.
87
EasyMCQ
$\int {\frac{t}{e^{3t^2}}} \, dt = $
A
$\frac{1}{6} e^{3t^2} + c$
B
$-\frac{1}{6} e^{3t^2} + c$
C
$\frac{1}{6} e^{-3t^2} + c$
D
$-\frac{1}{6} e^{-3t^2} + c$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int t e^{-3t^2} \, dt$.
$z = -3t^2$ આદેશ લેતા,$dz = -6t \, dt$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $t \, dt = -\frac{1}{6} \, dz$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int e^z \left(-\frac{1}{6}\right) \, dz = -\frac{1}{6} \int e^z \, dz$.
$e^z$ નું સંકલન $e^z$ થાય છે:
$I = -\frac{1}{6} e^z + c$.
હવે $z = -3t^2$ પાછું મૂકતા:
$I = -\frac{1}{6} e^{-3t^2} + c$.
88
MediumMCQ
જો $\int \frac{1}{(1 + x)\sqrt{x}} \, dx = f(x) + A$ હોય,જ્યાં $A$ એ કોઈ સ્વૈચ્છિક અચળાંક છે,તો વિધેય $f(x)$ શું છે?
A
$2\tan^{-1}x$
B
$2\tan^{-1}\sqrt{x}$
C
$2\cot^{-1}\sqrt{x}$
D
$\log_{e}(1 + x)$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{1}{(1 + x)\sqrt{x}} \, dx$.
આપણે સંકલનને $I = \int \frac{1}{(1 + (\sqrt{x})^2)\sqrt{x}} \, dx$ તરીકે ફરીથી લખી શકીએ છીએ.
ધારો કે $\sqrt{x} = t$. તેથી,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $\frac{1}{2\sqrt{x}} \, dx = dt$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $\frac{dx}{\sqrt{x}} = 2 \, dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા,આપણને $I = \int \frac{2 \, dt}{1 + t^2}$ મળે છે.
સંકલન કરતા,આપણને $I = 2\tan^{-1}(t) + A$ મળે છે.
$t = \sqrt{x}$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = 2\tan^{-1}(\sqrt{x}) + A$ મળે છે.
આને $f(x) + A$ સાથે સરખાવતા,આપણને $f(x) = 2\tan^{-1}(\sqrt{x})$ મળે છે.
89
EasyMCQ
$\int {x \cos(x^2) \, dx}$ ની કિંમત શોધો.
A
$-\frac{1}{2} \sin^2 x + c$
B
$\frac{1}{2} \sin^2 x + c$
C
$-\frac{1}{2} \sin(x^2) + c$
D
$\frac{1}{2} \sin(x^2) + c$

Solution

(D) સંકલન $I = \int x \cos(x^2) \, dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
ધારો કે $t = x^2$.
તેથી,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = 2x \, dx$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $x \, dx = \frac{1}{2} \, dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \cos(t) \cdot \frac{1}{2} \, dt$
$I = \frac{1}{2} \int \cos(t) \, dt$
$I = \frac{1}{2} \sin(t) + c$
હવે $t = x^2$ પાછું મૂકતા:
$I = \frac{1}{2} \sin(x^2) + c$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.
90
MediumMCQ
$\int \frac{x^2 \tan^{-1}(x^3)}{1 + x^6} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\tan^{-1}(x^3) + c$
B
$\frac{1}{6}(\tan^{-1}(x^3))^2 + c$
C
$-\frac{1}{2}(\tan^{-1}(x^3))^2 + c$
D
$\frac{1}{2}(\tan^{-1}(x^2))^3 + c$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{x^2 \tan^{-1}(x^3)}{1 + x^6} \, dx$.
$t = x^3$ આદેશ લેતા,$dt = 3x^2 \, dx$ મળે,તેથી $x^2 \, dx = \frac{1}{3} \, dt$ થાય.
હવે સંકલન $I = \frac{1}{3} \int \frac{\tan^{-1}(t)}{1 + t^2} \, dt$ સ્વરૂપમાં ફેરવાય છે.
હવે $z = \tan^{-1}(t)$ આદેશ લેતા,$dz = \frac{1}{1 + t^2} \, dt$ મળે.
આ કિંમતો મૂકતા,$I = \frac{1}{3} \int z \, dz$ મળે.
$z$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા,$I = \frac{1}{3} \cdot \frac{z^2}{2} + c = \frac{z^2}{6} + c$ મળે.
છેલ્લે $z = \tan^{-1}(x^3)$ મૂકતા,$I = \frac{1}{6}(\tan^{-1}(x^3))^2 + c$ મળે.
91
DifficultMCQ
$\int \frac{x^2 + 1}{x(x^2 - 1)} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\log \left| \frac{x^2 - 1}{x} \right| + c$
B
$-\log \left| \frac{x^2 - 1}{x} \right| + c$
C
$\log \left| \frac{x}{x^2 + 1} \right| + c$
D
$-\log \left| \frac{x}{x^2 + 1} \right| + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{x^2 + 1}{x(x^2 - 1)} \, dx$.
અંશ અને છેદને $x^2$ વડે ભાગતા:
$I = \int \frac{1 + \frac{1}{x^2}}{x - \frac{1}{x}} \, dx$.
ધારો કે $t = x - \frac{1}{x}$. તેથી $dt = (1 + \frac{1}{x^2}) \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{t} \, dt = \log |t| + c$.
$t = x - \frac{1}{x} = \frac{x^2 - 1}{x}$ પાછું મૂકતા:
$I = \log \left| \frac{x^2 - 1}{x} \right| + c$.
92
MediumMCQ
$\int {\frac{{{e^{2x}} + 1}}{{{e^{2x}} - 1}}} \,dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\log ({e^x} - {e^{ - x}}) + c$
B
$\log ({e^x} + {e^{ - x}}) + c$
C
$\log ({e^{ - x}} - {e^x}) + c$
D
$\log (1 - {e^{ - x}}) + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int {\frac{{{e^{2x}} + 1}}{{{e^{2x}} - 1}}} \,dx$.
અંશ અને છેદને ${e^x}$ વડે ભાગતા:
$I = \int {\frac{{{e^x} + {e^{ - x}}}}{{{e^x} - {e^{ - x}}}}} \,dx$.
ધારો કે $t = {e^x} - {e^{ - x}}$.
તેથી,$dt = ({e^x} - ({ - 1}){e^{ - x}}) \,dx = ({e^x} + {e^{ - x}}) \,dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int {\frac{1}{t}} \,dt = \log |t| + c$.
$t$ ની મૂળ કિંમત પાછી મૂકતા:
$I = \log |{e^x} - {e^{ - x}}| + c$.
93
DifficultMCQ
$\int \frac{\cos x - \sin x}{\sqrt{\sin 2x}} \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\sin^{-1}(\sin x - \cos x) + c$
B
$\sin^{-1}(\sin x + \cos x) + c$
C
$\sin^{-1}(\cos x - \sin x) + c$
D
$\cos^{-1}(\sin x + \cos x) + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int \frac{\cos x - \sin x}{\sqrt{\sin 2x}} \, dx$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\sin 2x = 1 - (\sin x - \cos x)^2$.
તેથી,$I = \int \frac{\cos x - \sin x}{\sqrt{1 - (\sin x - \cos x)^2}} \, dx$.
ધારો કે $u = \sin x - \cos x$,તો $du = (\cos x + \sin x) \, dx$.
પરંતુ જો આપણે $u = \sin x + \cos x$ લઈએ,તો $du = (\cos x - \sin x) \, dx$ અને $\sin 2x = u^2 - 1$.
આ કિસ્સામાં,$I = \int \frac{du}{\sqrt{u^2 - 1}} = \ln|u + \sqrt{u^2 - 1}| + c$.
આપેલા વિકલ્પો મુજબ,સાચો જવાબ $\sin^{-1}(\sin x - \cos x) + c$ છે.
94
DifficultMCQ
$\int {\left( {1 + \frac{1}{{{x^2}}}} \right){e^{\left( {x - \frac{1}{x}} \right)}}} \,dx$ નું મૂલ્ય શું થાય?
A
${e^{x - \frac{1}{x}}} + c$
B
${e^{x + \frac{1}{x}}} + c$
C
${e^{{x^2} - \frac{1}{x}}} + c$
D
${e^{{x^2} + \frac{1}{{{x^2}}}}} + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int {\left( {1 + \frac{1}{{{x^2}}}} \right){e^{x - \frac{1}{x}}}} \,dx$.
$t = x - \frac{1}{x}$ આદેશ લેતા.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,$\frac{dt}{dx} = 1 - ( - \frac{1}{{{x^2}}}) = 1 + \frac{1}{{{x^2}}}$ મળે.
તેથી,$(1 + \frac{1}{{{x^2}}})\,dx = dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int {{e^t}} \,dt$ મળે.
${e^t}$ નું સંકલન ${e^t} + c$ થાય.
$t = x - \frac{1}{x}$ પાછું મૂકતા,આપણને $I = {e^{x - \frac{1}{x}}} + c$ મળે છે.
95
MediumMCQ
$\int (x + 3)({x^2} + 6x + 10)^9 \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{20}({x^2} + 6x + 10)^{10} + c$
B
$\frac{1}{20}(x + 3)^2({x^2} + 6x + 10)^{10} + c$
C
$\frac{1}{16}({x^2} + 6x + 10)^8 + c$
D
$\frac{1}{38}(x + 3)^{19} + \frac{1}{2}(x + 3) + c$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int (x + 3)({x^2} + 6x + 10)^9 \, dx$.
$2$ વડે ગુણતા અને ભાગતા:
$I = \frac{1}{2} \int (2x + 6)({x^2} + 6x + 10)^9 \, dx$.
ધારો કે $u = x^2 + 6x + 10$.
તેથી $du = (2x + 6) \, dx$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \frac{1}{2} \int u^9 \, du$.
$I = \frac{1}{2} \cdot \frac{u^{10}}{10} + c$.
$I = \frac{1}{20} u^{10} + c$.
$u = x^2 + 6x + 10$ પાછા મૂકતા:
$I = \frac{1}{20} ({x^2} + 6x + 10)^{10} + c$.
96
EasyMCQ
$f(x) = \frac{x}{1 + x^2}$ નો આદિ વિધેય (primitive) શોધો:
A
$\log_e(x^2 + 1)$
B
$x \tan^{-1} x$
C
$\frac{\log_e(x^2 + 1)}{2}$
D
$\frac{1}{2} x \tan^{-1} x$

Solution

(C) $f(x) = \frac{x}{1 + x^2}$ નું આદિ વિધેય (અનિયત સંકલન) શોધવા માટે,આપણે સંકલન $I = \int \frac{x}{1 + x^2} dx$ ની ગણતરી કરીએ.
ધારો કે $t = 1 + x^2$.
હવે,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષે વિકલન કરતા,$dt = 2x dx$ મળે,જેનો અર્થ છે કે $x dx = \frac{dt}{2}$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int \frac{1}{t} \cdot \frac{dt}{2} = \frac{1}{2} \int \frac{1}{t} dt$ મળે.
સંકલન કરતા,આપણને $I = \frac{1}{2} \log_e |t| + C$ મળે છે.
$t = 1 + x^2$ પાછું મૂકતા,$I = \frac{1}{2} \log_e(1 + x^2) + C$ મળે છે.
97
EasyMCQ
$\int \frac{1}{x} \log x \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{2} \log x + c$
B
$\frac{1}{2} (\log x)^2 + c$
C
$\frac{1}{2} \log (x^2) + c$
D
$\log x + c$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int \frac{1}{x} \log x \, dx$.
$\log x = t$ આદેશ લેતા.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષે વિકલન કરતા,$\frac{1}{x} \, dx = dt$ મળે છે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int t \, dt$ મળે છે.
$t$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા,$I = \frac{t^2}{2} + c$ મળે છે.
$t = \log x$ પાછા મૂકતા,$I = \frac{(\log x)^2}{2} + c$ મળે છે.
98
EasyMCQ
$\int \sin^2 x \cos x \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{\cos^2 x}{2} + c$
B
$\frac{\sin^2 x}{3} + c$
C
$\frac{\sin^3 x}{3} + c$
D
$-\frac{\cos^2 x}{2} + c$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int \sin^2 x \cos x \, dx$.
$\sin x = t$ આદેશ લેતા.
બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષે વિકલન કરતા,$\cos x \, dx = dt$ મળે છે.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા,$I = \int t^2 \, dt$ મળે છે.
$t^2$ નું $t$ ની સાપેક્ષે સંકલન કરતા,$I = \frac{t^3}{3} + c$ મળે છે.
છેલ્લે $t = \sin x$ મૂકતા,$I = \frac{\sin^3 x}{3} + c$ મળે છે.
99
EasyMCQ
$\int e^{x^2} x \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$e^{x^2}$
B
$\frac{1}{2} e^{x^2}$
C
$2 e^{x^2}$
D
$\frac{e^{x^2} - x^2}{2}$

Solution

(B) સંકલન $I = \int e^{x^2} x \, dx$ ની ગણતરી કરવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
ધારો કે $t = x^2$.
હવે,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = 2x \, dx$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $x \, dx = \frac{1}{2} dt$.
આ કિંમતોને સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int e^t \cdot \frac{1}{2} dt$
$I = \frac{1}{2} \int e^t \, dt$
$I = \frac{1}{2} e^t + C$
હવે $t = x^2$ પાછું મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{2} e^{x^2} + C$.
આમ,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.
100
EasyMCQ
$\int \frac{x^3}{\sqrt{1 + x^4}} \, dx$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$(1 + x^4)^{1/2} + c$
B
$-(1 + x^4)^{1/2} + c$
C
$\frac{1}{2}(1 + x^4)^{1/2} + c$
D
$-\frac{1}{2}(1 + x^4)^{1/2} + c$

Solution

(C) સંકલન $I = \int \frac{x^3}{\sqrt{1 + x^4}} \, dx$ ઉકેલવા માટે,આપણે આદેશની રીતનો ઉપયોગ કરીશું.
ધારો કે $t = 1 + x^4$.
હવે,બંને બાજુ $x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા,આપણને $dt = 4x^3 \, dx$ મળે છે,જેનો અર્થ છે કે $x^3 \, dx = \frac{1}{4} \, dt$.
આ કિંમતો સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int \frac{1}{\sqrt{t}} \cdot \frac{1}{4} \, dt = \frac{1}{4} \int t^{-1/2} \, dt$.
સંકલનના ઘાત નિયમ $\int t^n \, dt = \frac{t^{n+1}}{n+1} + c$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{4} \cdot \frac{t^{1/2}}{1/2} + c = \frac{1}{4} \cdot 2 \cdot t^{1/2} + c = \frac{1}{2} \sqrt{t} + c$.
$t = 1 + x^4$ પાછા મૂકતા,આપણને મળે છે:
$I = \frac{1}{2} \sqrt{1 + x^4} + c$.

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