Gujarati

Properties of definite integration Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · 7-2.Definite Integral · Properties of definite integration

722+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 722 questions in Gujarati

401
EasyMCQ
$\int_{\log \frac{1}{2}}^{\log 2} \sin \left(\frac{e^x-1}{e^x+1}\right) d x=$
A
$0$
B
$1$
C
$\cos \frac{1}{2}$
D
$2 \log \frac{1}{2}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{\log \frac{1}{2}}^{\log 2} \sin \left(\frac{e^x-1}{e^x+1}\right) d x$.
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણે જોઈએ છીએ કે સીમાઓ $a = \log \frac{1}{2} = -\log 2$ અને $b = \log 2$ છે.
તેથી,$a+b = 0$.
આમ,$I = \int_{-\log 2}^{\log 2} \sin \left(\frac{e^{-x}-1}{e^{-x}+1}\right) d x$.
સાઇન વિધેયના આર્ગ્યુમેન્ટને સરળ બનાવતા: $\frac{e^{-x}-1}{e^{-x}+1} = \frac{\frac{1}{e^x}-1}{\frac{1}{e^x}+1} = \frac{1-e^x}{1+e^x} = -\left(\frac{e^x-1}{e^x+1}\right)$.
કારણ કે $\sin(- \theta) = -\sin(\theta)$,સંકલ્ય એક અયુગ્મ વિધેય છે.
તેથી,$I = \int_{-\log 2}^{\log 2} -\sin \left(\frac{e^x-1}{e^x+1}\right) d x = -I$.
આ સૂચવે છે કે $2I = 0$,તેથી $I = 0$.
402
MediumMCQ
$\int_{\frac{1}{2}}^2 \frac{1}{x} \operatorname{cosec}^{101}\left(x-\frac{1}{x}\right) d x=$
A
$0$
B
$1$
C
$\frac{1}{4}$
D
$\frac{101}{2}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{\frac{1}{2}}^2 \frac{1}{x} \operatorname{cosec}^{101}\left(x-\frac{1}{x}\right) d x$.
ગુણધર્મ $\int_a^b f(x) dx = \int_a^b f\left(\frac{ab}{x}\right) \frac{ab}{x^2} dx$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $a = \frac{1}{2}$ અને $b = 2$,તેથી $ab = 1$.
તેથી $I = \int_{\frac{1}{2}}^2 \frac{1}{1/x} \operatorname{cosec}^{101}\left(\frac{1}{x}-x\right) \frac{1}{x^2} dx$.
$I = \int_{\frac{1}{2}}^2 x \operatorname{cosec}^{101}\left(-(x-\frac{1}{x})\right) \frac{1}{x^2} dx$.
કારણ કે $\operatorname{cosec}(- \theta) = -\operatorname{cosec}(\theta)$ અને ઘાત $101$ એકી સંખ્યા છે,તેથી $\operatorname{cosec}^{101}(- \theta) = -\operatorname{cosec}^{101}(\theta)$.
આમ,$I = - \int_{\frac{1}{2}}^2 \frac{1}{x} \operatorname{cosec}^{101}\left(x-\frac{1}{x}\right) dx = -I$.
$2I = 0 \implies I = 0$.
403
MediumMCQ
$\int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{300 \sin x+100 \cos x}{\sin x+\cos x} \,dx = \ldots$ ($\text{$\pi$ માં}$)
A
$100$
B
$300$
C
$200$
D
$150$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{300 \sin x + 100 \cos x}{\sin x + \cos x} dx$.
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{300 \sin(\frac{\pi}{2}-x) + 100 \cos(\frac{\pi}{2}-x)}{\sin(\frac{\pi}{2}-x) + \cos(\frac{\pi}{2}-x)} dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{300 \cos x + 100 \sin x}{\cos x + \sin x} dx$.
$I$ માટેના બંને પદોનો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{(300 \sin x + 100 \cos x) + (300 \cos x + 100 \sin x)}{\sin x + \cos x} dx$.
$2I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{400 \sin x + 400 \cos x}{\sin x + \cos x} dx$.
$2I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} 400 dx$.
$2I = 400 [x]_0^{\frac{\pi}{2}} = 400 \times \frac{\pi}{2} = 200 \pi$.
તેથી, $I = 100 \pi$.
404
MediumMCQ
જો $f(5-x)=f(x)$ અને $\int_2^3 f(x) dx=2$ હોય,તો $\int_2^3 x f(x) dx=$
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_2^3 x f(x) dx$.
ગુણધર્મ $\int_a^b g(x) dx = \int_a^b g(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_2^3 (2+3-x) f(2+3-x) dx = \int_2^3 (5-x) f(5-x) dx$.
આપેલ છે કે $f(5-x) = f(x)$,તેથી આ કિંમત સંકલનમાં મૂકતા:
$I = \int_2^3 (5-x) f(x) dx = 5 \int_2^3 f(x) dx - \int_2^3 x f(x) dx$.
કારણ કે $\int_2^3 f(x) dx = 2$,તેથી:
$I = 5(2) - I$.
$2I = 10$.
$I = 5$.
405
MediumMCQ
ધારો કે $f$ અને $g$ એ $[0, a]$ પર સતત વિધેયો છે જેથી $f(x)=f(a-x)$ અને $g(x)+g(a-x)=4$ થાય,તો $\int_0^a f(x) g(x) d x$ ની કિંમત શું થાય?
A
$4 \int_0^a f(x) d x$
B
$\int_0^a f(x) d x$
C
$2 \int_0^{a} f(x) d x$
D
$-3 \int_0^a f(x) d x$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int_0^a f(x) g(x) dx$.
ગુણધર્મ $\int_0^a h(x) dx = \int_0^a h(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^a f(a-x) g(a-x) dx$.
આપેલ છે કે $f(x) = f(a-x)$ અને $g(a-x) = 4 - g(x)$,તેથી:
$I = \int_0^a f(x) (4 - g(x)) dx$.
$I = 4 \int_0^a f(x) dx - \int_0^a f(x) g(x) dx$.
$I = 4 \int_0^a f(x) dx - I$.
$2I = 4 \int_0^a f(x) dx$.
$I = 2 \int_0^a f(x) dx$.
406
MediumMCQ
$I=\int_{\sqrt{\log _e 2}}^{\sqrt{\log _e 3}} \frac{x \sin x^2}{\sin x^2+\sin \left(\log _e 6-x^2\right)} d x$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{1}{4} \log _e \frac{3}{2}$
B
$\frac{1}{2} \log _e \frac{3}{2}$
C
$\log _{e} \frac{3}{2}$
D
$\frac{1}{6} \log _e \frac{3}{2}$

Solution

(A) ધારો કે $I=\int_{\sqrt{\log 2}}^{\sqrt{\log 3}} \frac{x \sin x^2}{\sin x^2+\sin (\log 6-x^2)} d x$.
$x^2=t$ લેતા,$2x \, dx = dt$,તેથી $x \, dx = \frac{1}{2} dt$.
સીમાઓ નીચે મુજબ બદલાય છે: જ્યારે $x = \sqrt{\log 2}$,ત્યારે $t = \log 2$; જ્યારે $x = \sqrt{\log 3}$,ત્યારે $t = \log 3$.
આમ,$I = \frac{1}{2} \int_{\log 2}^{\log 3} \frac{\sin t}{\sin t + \sin (\log 6 - t)} dt \quad \dots (i)$
ગુણધર્મ $\int_a^b f(t) dt = \int_a^b f(a+b-t) dt$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \frac{1}{2} \int_{\log 2}^{\log 3} \frac{\sin (\log 2 + \log 3 - t)}{\sin (\log 2 + \log 3 - t) + \sin (\log 6 - (\log 2 + \log 3 - t))} dt$
$I = \frac{1}{2} \int_{\log 2}^{\log 3} \frac{\sin (\log 6 - t)}{\sin (\log 6 - t) + \sin t} dt \quad \dots (ii)$
$(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \frac{1}{2} \int_{\log 2}^{\log 3} \frac{\sin t + \sin (\log 6 - t)}{\sin t + \sin (\log 6 - t)} dt$
$2I = \frac{1}{2} \int_{\log 2}^{\log 3} 1 \, dt = \frac{1}{2} [t]_{\log 2}^{\log 3} = \frac{1}{2} (\log 3 - \log 2) = \frac{1}{2} \log \left(\frac{3}{2}\right)$
$I = \frac{1}{4} \log \left(\frac{3}{2}\right)$.
407
MediumMCQ
સંકલન $\int_{\frac{-1}{2}}^{\frac{1}{2}} \left([x] + \log_{e}\left(\frac{1+x}{1-x}\right)\right) dx$,જ્યાં $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય દર્શાવે છે,તેની કિંમત શું થાય?
A
$-\frac{1}{2}$
B
$\log_{e}\left(\frac{1}{2}\right)$
C
$\frac{1}{2}$
D
$2 \log_{e}\left(\frac{1}{2}\right)$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{\frac{-1}{2}}^{\frac{1}{2}} \left([x] + \log_{e}\left(\frac{1+x}{1-x}\right)\right) dx$.
આપણે સંકલનને આ રીતે વિભાજિત કરી શકીએ:
$I = \int_{\frac{-1}{2}}^{0} [x] dx + \int_{0}^{\frac{1}{2}} [x] dx + \int_{\frac{-1}{2}}^{\frac{1}{2}} \log_{e}\left(\frac{1+x}{1-x}\right) dx$.
ધારો કે $g(x) = \log_{e}\left(\frac{1+x}{1-x}\right)$.
તો $g(-x) = \log_{e}\left(\frac{1-x}{1+x}\right) = \log_{e}\left(\left(\frac{1+x}{1-x}\right)^{-1}\right) = -\log_{e}\left(\frac{1+x}{1-x}\right) = -g(x)$.
આમ,$g(-x) = -g(x)$ હોવાથી,$g(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
તેથી,$\int_{\frac{-1}{2}}^{\frac{1}{2}} g(x) dx = 0$.
હવે,મહત્તમ પૂર્ણાંક વિધેય $[x]$ માટે:
અંતરાલ $[-\frac{1}{2}, 0)$ માં,$[x] = -1$.
અંતરાલ $[0, \frac{1}{2}]$ માં,$[x] = 0$.
તેથી,$I = \int_{\frac{-1}{2}}^{0} (-1) dx + \int_{0}^{\frac{1}{2}} (0) dx + 0$.
$I = [-x]_{\frac{-1}{2}}^{0} = -(0 - (-\frac{1}{2})) = -\frac{1}{2}$.
408
DifficultMCQ
$I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{x^2 \cos x}{1+e^{-x}} \,dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{\pi^2}{4}-2$
B
$\frac{\pi^2}{4}+2$
C
$\pi^2-e^{\frac{\pi}{2}}$
D
$\pi^2+e^{\frac{\pi}{2}}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{x^2 \cos x}{1+e^{-x}} \,dx \quad ...(i)$
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{(-x)^2 \cos(-x)}{1+e^{-(-x)}} \,dx = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{x^2 \cos x}{1+e^x} \,dx \quad ...(ii)$
$(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \cos x \left( \frac{1}{1+e^{-x}} + \frac{1}{1+e^x} \right) dx$
કારણ કે $\frac{1}{1+e^{-x}} + \frac{1}{1+e^x} = 1$, તેથી:
$2I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \cos x \,dx$
$f(x) = x^2 \cos x$ એ યુગ્મ વિધેય હોવાથી, $2I = 2 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \cos x \,dx$, એટલે કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} x^2 \cos x \,dx$
ખંડશઃ સંકલનનો ઉપયોગ કરતા:
$I = [x^2 \sin x]_0^{\frac{\pi}{2}} - \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 2x \sin x \,dx$
$I = [x^2 \sin x]_0^{\frac{\pi}{2}} - 2([-x \cos x]_0^{\frac{\pi}{2}} + \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos x \,dx)$
$I = [x^2 \sin x + 2x \cos x - 2 \sin x]_0^{\frac{\pi}{2}}$
$I = ((\frac{\pi}{2})^2 \sin(\frac{\pi}{2}) + 2(\frac{\pi}{2}) \cos(\frac{\pi}{2}) - 2 \sin(\frac{\pi}{2})) - 0$
$I = \frac{\pi^2}{4} - 2$
409
MediumMCQ
$\int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left(\frac{\sin x+\cos x}{\cos x}\right) d x=$
A
$\frac{\pi}{2} \log 2$
B
$\frac{\pi}{4} \log 2$
C
$\frac{\pi}{6} \log 2$
D
$\frac{\pi}{8} \log 2$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left(\frac{\sin x + \cos x}{\cos x}\right) dx$.
સંકલિતને સરળ બનાવતા,આપણને $I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log(1 + \tan x) dx$ મળે છે.
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left[1 + \tan \left(\frac{\pi}{4} - x\right)\right] dx$.
સૂત્ર $\tan(A-B) = \frac{\tan A - \tan B}{1 + \tan A \tan B}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left[1 + \frac{1 - \tan x}{1 + \tan x}\right] dx$.
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left(\frac{1 + \tan x + 1 - \tan x}{1 + \tan x}\right) dx$.
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left(\frac{2}{1 + \tan x}\right) dx$.
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} (\log 2 - \log(1 + \tan x)) dx$.
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log 2 dx - \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log(1 + \tan x) dx$.
$I = \log 2 [x]_0^{\frac{\pi}{4}} - I$.
$2I = \frac{\pi}{4} \log 2$.
$I = \frac{\pi}{8} \log 2$.
410
MediumMCQ
જો $I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log (1 + \tan x) \, dx$ હોય,તો $I$ ની કિંમત શોધો.
A
$\frac{\pi}{16} \log 2$
B
$\frac{\pi}{2} \log 2$
C
$\frac{\pi}{8} \log 2$
D
$\frac{\pi}{4} \log 2$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log (1 + \tan x) \, dx$.
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) \, dx = \int_0^a f(a - x) \, dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left[ 1 + \tan \left( \frac{\pi}{4} - x \right) \right] \, dx$
કારણ કે $\tan \left( \frac{\pi}{4} - x \right) = \frac{1 - \tan x}{1 + \tan x}$,તેથી:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left( 1 + \frac{1 - \tan x}{1 + \tan x} \right) \, dx$
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log \left( \frac{2}{1 + \tan x} \right) \, dx$
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} (\log 2 - \log (1 + \tan x)) \, dx$
$I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \log 2 \, dx - I$
$2I = \log 2 [x]_0^{\frac{\pi}{4}} = \frac{\pi}{4} \log 2$
$I = \frac{\pi}{8} \log 2$
411
MediumMCQ
ધારો કે $f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ અને $g: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ સતત વિધેયો છે. તો સંકલન $\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} [f(x)+f(-x)][g(x)-g(-x)] \, dx$ ની કિંમત શોધો.
A
$\pi$
B
$1$
C
$-1$
D
$0$

Solution

(D) ધારો કે $h(x) = [f(x)+f(-x)][g(x)-g(-x)]$.
આપણે $h(-x)$ ની ગણતરી કરીએ:
$h(-x) = [f(-x)+f(x)][g(-x)-g(x)]$.
આને આ રીતે ફરીથી લખી શકાય:
$h(-x) = [f(x)+f(-x)] \cdot -[g(x)-g(-x)]$.
$h(-x) = -[f(x)+f(-x)][g(x)-g(-x)] = -h(x)$.
ચૂક્યું કે $h(-x) = -h(x)$,તેથી વિધેય $h(x)$ એ અયુગ્મ (odd) વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $h(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} h(x) \, dx = 0$ થાય.
તેથી,$\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} [f(x)+f(-x)][g(x)-g(-x)] \, dx = 0$.
412
MediumMCQ
$\int_{-1}^3\left(\cot ^{-1}\left(\frac{x}{x^2+1}\right)+\cot ^{-1}\left(\frac{x^2+1}{x}\right)\right) d x=$
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\pi$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$2\pi$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{-1}^3 \left(\cot^{-1}\left(\frac{x}{x^2+1}\right) + \cot^{-1}\left(\frac{x^2+1}{x}\right)\right) dx$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $\cot^{-1}(u) = \tan^{-1}(\frac{1}{u})$ જ્યારે $u > 0$ હોય.
તેથી,$\cot^{-1}(\frac{x}{x^2+1}) = \tan^{-1}(\frac{x^2+1}{x})$ જ્યારે $x > 0$ હોય.
વળી,$\tan^{-1}(u) + \cot^{-1}(u) = \frac{\pi}{2}$ એ તમામ $u \in \mathbb{R}$ માટે સત્ય છે.
આમ,સંકલ્ય (integrand) $x \neq 0$ માટે $\frac{\pi}{2}$ થાય છે.
$I = \int_{-1}^3 \frac{\pi}{2} dx = \frac{\pi}{2} [x]_{-1}^3$.
$I = \frac{\pi}{2} (3 - (-1)) = \frac{\pi}{2} (4) = 2\pi$.
413
DifficultMCQ
જો $I_n = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \tan^n \theta \, d\theta$ હોય,તો $I_{12} + I_{10} =$
A
$\frac{1}{8}$
B
$\frac{1}{12}$
C
$\frac{1}{11}$
D
$\frac{1}{10}$

Solution

(C) આપણને આપેલ છે કે $I_n = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \tan^n \theta \, d\theta$.
સરવાળો $I_n + I_{n-2} = \int_0^{\frac{\pi}{4}} (\tan^n \theta + \tan^{n-2} \theta) \, d\theta$ ધ્યાનમાં લો.
$\tan^{n-2} \theta$ સામાન્ય લેતા:
$I_n + I_{n-2} = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \tan^{n-2} \theta (\tan^2 \theta + 1) \, d\theta$.
કારણ કે $1 + \tan^2 \theta = \sec^2 \theta$,તેથી:
$I_n + I_{n-2} = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \tan^{n-2} \theta \sec^2 \theta \, d\theta$.
ધારો કે $u = \tan \theta$,તો $du = \sec^2 \theta \, d\theta$.
જ્યારે $\theta = 0$,ત્યારે $u = 0$ અને જ્યારે $\theta = \frac{\pi}{4}$,ત્યારે $u = 1$.
આમ,$I_n + I_{n-2} = \int_0^1 u^{n-2} \, du = \left[ \frac{u^{n-1}}{n-1} \right]_0^1 = \frac{1}{n-1}$.
$n = 12$ માટે,$I_{12} + I_{10} = \frac{1}{12-1} = \frac{1}{11}$.
414
DifficultMCQ
ધારો કે $f:[-1,2] \rightarrow[0, \infty)$ એક સતત વિધેય છે જેથી $f(x)=f(1-x), \forall x \in[-1,2]$ થાય. જો $R_1=\int_{-1}^2 x f(x) d x$ હોય અને $R_2$ એ $y=f(x), x=-1, x=2$ અને $X$-અક્ષ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ હોય,તો:
A
$2 R_1=R_2$
B
$R_1=3 R_2$
C
$R_1=2 R_2$
D
$3 R_1=R_2$

Solution

(A) આપેલ છે કે $R_1 = \int_{-1}^2 x f(x) dx$ $(i)$
ગુણધર્મ $\int_a^b f(x) dx = \int_a^b f(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $a=-1$ અને $b=2$ છે,તેથી $a+b = 1$ મળે.
તેથી,$R_1 = \int_{-1}^2 (1-x) f(1-x) dx$.
કારણ કે $f(1-x) = f(x)$ છે,આ સમીકરણ $R_1 = \int_{-1}^2 (1-x) f(x) dx = \int_{-1}^2 f(x) dx - \int_{-1}^2 x f(x) dx$ બને છે.
$R_1 = \int_{-1}^2 f(x) dx - R_1$.
$2 R_1 = \int_{-1}^2 f(x) dx$.
અહીં $R_2$ એ $y=f(x)$,$x=-1$,$x=2$ અને $X$-અક્ષ દ્વારા ઘેરાયેલા પ્રદેશનું ક્ષેત્રફળ છે,તેથી $R_2 = \int_{-1}^2 f(x) dx$.
આમ,$2 R_1 = R_2$.
415
MediumMCQ
$\int_0^1 x(1-x)^n dx =$
A
$\frac{n+3}{(n+1)(n+2)}$
B
$\frac{1}{(n+1)(n+2)}$
C
$\frac{2n+3}{(n+1)(n+2)}$
D
$\frac{4}{(n+1)(n+2)}$

Solution

(B) ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$\int_0^1 x(1-x)^n dx = \int_0^1 (1-x)(1-(1-x))^n dx$
$= \int_0^1 (1-x)x^n dx$
$= \int_0^1 (x^n - x^{n+1}) dx$
$= \left[ \frac{x^{n+1}}{n+1} - \frac{x^{n+2}}{n+2} \right]_0^1$
$= \left( \frac{1}{n+1} - \frac{1}{n+2} \right) - (0 - 0)$
$= \frac{(n+2) - (n+1)}{(n+1)(n+2)} = \frac{1}{(n+1)(n+2)}$
416
MediumMCQ
$\int_{\log \frac{1}{2}}^{\log 2} \sin \left(\frac{e^{x}-1}{e^{x}+1}\right) dx=$
A
$2 \log 2$
B
$-2 \log 2$
C
$\frac{1}{2}$
D
$0$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{\log \frac{1}{2}}^{\log 2} \sin \left(\frac{e^{x}-1}{e^{x}+1}\right) dx$.
નોંધો કે $\log \frac{1}{2} = \log 1 - \log 2 = -\log 2$.
તેથી,$I = \int_{-\log 2}^{\log 2} f(x) dx$,જ્યાં $f(x) = \sin \left(\frac{e^{x}-1}{e^{x}+1}\right)$.
ચકાસો કે $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે: $f(-x) = \sin \left(\frac{e^{-x}-1}{e^{-x}+1}\right) = \sin \left(\frac{\frac{1}{e^{x}}-1}{\frac{1}{e^{x}}+1}\right) = \sin \left(\frac{1-e^{x}}{1+e^{x}}\right) = \sin \left(-\frac{e^{x}-1}{e^{x}+1}\right) = -\sin \left(\frac{e^{x}-1}{e^{x}+1}\right) = -f(x)$.
કારણ કે $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે અને અંતરાલ $[-\log 2, \log 2]$ સંમિત છે,તેથી સંકલનનું મૂલ્ય $0$ થાય છે.
417
MediumMCQ
$\int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} f(x) dx$ ની કિંમત શોધો,જ્યાં $f(x) = \sin |x| + \cos |x|$ અને $x \in [-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$.
A
$0$
B
$8$
C
$4$
D
$2$

Solution

(C) આપેલ સંકલન $I = \int_{-\frac{\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} (\sin |x| + \cos |x|) dx$ છે.
અહીં $f(x) = \sin |x| + \cos |x|$ એ યુગ્મ વિધેય છે કારણ કે $f(-x) = \sin |-x| + \cos |-x| = \sin |x| + \cos |x| = f(x)$,તેથી આપણે ગુણધર્મ $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 2 \int_{0}^{a} f(x) dx$ નો ઉપયોગ કરી શકીએ છીએ.
આમ,$I = 2 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\sin |x| + \cos |x|) dx$.
$x \in [0, \frac{\pi}{2}]$ માટે,$|x| = x$,તેથી સંકલન $I = 2 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\sin x + \cos x) dx$ બને છે.
સંકલનનું મૂલ્ય શોધતા: $I = 2 [-\cos x + \sin x]_{0}^{\frac{\pi}{2}}$.
સીમાઓ મૂકતા: $I = 2 [(-\cos \frac{\pi}{2} + \sin \frac{\pi}{2}) - (-\cos 0 + \sin 0)]$.
$I = 2 [(0 + 1) - (-1 + 0)] = 2 [1 + 1] = 2(2) = 4$.
418
MediumMCQ
$\int_{-1}^1 \log \left(\frac{2-x}{2+x}\right) d x=$
A
$1$
B
$-1$
C
$0$
D
$2$

Solution

(C) ધારો કે $f(x) = \log \left(\frac{2-x}{2+x}\right)$.
$f(-x)$ ની કિંમત શોધીને વિધેય એકી છે કે બેકી તે તપાસો:
$f(-x) = \log \left(\frac{2-(-x)}{2+(-x)}\right) = \log \left(\frac{2+x}{2-x}\right)$.
$\log(a/b) = -\log(b/a)$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા:
$f(-x) = -\log \left(\frac{2-x}{2+x}\right) = -f(x)$.
જેથી $f(-x) = -f(x)$,આથી વિધેય એકી વિધેય છે.
એકી વિધેય માટે,નિશ્ચિત સંકલનનો ગુણધર્મ જણાવે છે કે $\int_{-a}^a f(x) dx = 0$.
તેથી,$\int_{-1}^1 \log \left(\frac{2-x}{2+x}\right) d x = 0$.
419
MediumMCQ
$\alpha > 0$ માટે $\int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2 x}{1+\alpha^x} \, dx$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$2\pi$
B
$\pi$
C
$\alpha\pi$
D
$\frac{\pi}{2}$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2 x}{1+\alpha^x} \, dx$ --- $(i)$
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) \, dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) \, dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2(-x)}{1+\alpha^{-x}} \, dx = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2 x}{1+\frac{1}{\alpha^x}} \, dx = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\alpha^x \cos^2 x}{\alpha^x + 1} \, dx$ --- $(ii)$
$(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2 x + \alpha^x \cos^2 x}{1+\alpha^x} \, dx = \int_{-\pi}^{\pi} \frac{\cos^2 x(1+\alpha^x)}{1+\alpha^x} \, dx = \int_{-\pi}^{\pi} \cos^2 x \, dx$
$\cos^2 x$ એ યુગ્મ વિધેય હોવાથી,$2I = 2 \int_{0}^{\pi} \cos^2 x \, dx$
$I = \int_{0}^{\pi} \cos^2 x \, dx = \int_{0}^{\pi} \frac{1+\cos 2x}{2} \, dx = \left[ \frac{x}{2} + \frac{\sin 2x}{4} \right]_{0}^{\pi} = \frac{\pi}{2} + 0 - (0 + 0) = \frac{\pi}{2}$
420
MediumMCQ
$\int_{-1/2}^{1/2} \log \left(\frac{1+x}{1-x}\right) dx=$
A
$0$
B
$\frac{1}{2}$
C
$-1$
D
$-\frac{1}{2}$

Solution

(A) ધારો કે $f(x) = \log \left(\frac{1+x}{1-x}\right)$.
$f(-x)$ ની કિંમત શોધીને વિધેય એકી છે કે બેકી તે તપાસો:
$f(-x) = \log \left(\frac{1+(-x)}{1-(-x)}\right) = \log \left(\frac{1-x}{1+x}\right)$.
$\log \left(\frac{a}{b}\right) = -\log \left(\frac{b}{a}\right)$ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$f(-x) = -\log \left(\frac{1+x}{1-x}\right) = -f(x)$.
જેથી $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ એકી વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ એકી વિધેય હોય તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
તેથી,$\int_{-1/2}^{1/2} \log \left(\frac{1+x}{1-x}\right) dx = 0$.
421
EasyMCQ
$\int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \frac{e^x(x \sin x)}{e^{2x}-1} dx =$
A
$0$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \frac{e^x(x \sin x)}{e^{2x}-1} dx$.
વિધેય $f(x) = \frac{e^x(x \sin x)}{e^{2x}-1}$ લો.
આપણે $f(x)$ ને આ રીતે લખી શકીએ:
$f(x) = \frac{e^x(x \sin x)}{e^x(e^x - e^{-x})} = \frac{x \sin x}{e^x - e^{-x}} = \frac{x \sin x}{2 \sinh x}$.
હવે,$f(-x)$ શોધીને ચકાસો કે વિધેય યુગ્મ છે કે અયુગ્મ:
$f(-x) = \frac{(-x) \sin(-x)}{e^{-x} - e^x} = \frac{(-x)(-\sin x)}{-(e^x - e^{-x})} = \frac{x \sin x}{-(e^x - e^{-x})} = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
તેથી,$I = 0$.
422
MediumMCQ
$\int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{dx}{1+\tan^3 x}$ નું મૂલ્ય શું છે?
A
$0$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$1$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{dx}{1+\tan^3 x}$.
આપણે સંકલ્યને આ રીતે લખી શકીએ: $I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos^3 x}{\cos^3 x + \sin^3 x} dx$.
ગુણધર્મ $\int_a^b f(x) dx = \int_a^b f(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos^3(\frac{\pi}{2}-x)}{\cos^3(\frac{\pi}{2}-x) + \sin^3(\frac{\pi}{2}-x)} dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^3 x}{\sin^3 x + \cos^3 x} dx$.
$I$ માટેના બંને પદોનો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_0^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos^3 x + \sin^3 x}{\cos^3 x + \sin^3 x} dx = \int_0^{\frac{\pi}{2}} 1 dx = [x]_0^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2}$.
તેથી,$I = \frac{\pi}{4}$.
423
DifficultMCQ
$\int_0^{\pi / 4} \log (1+\tan x) d x=$
A
$\frac{\pi}{16} \log 2$
B
$\frac{\pi}{4} \log 2$
C
$\frac{\pi}{8} \log 2$
D
$\pi \log 2$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int_0^{\pi / 4} \log (1+\tan x) d x$.
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\pi / 4} \log \left[1+\tan \left(\frac{\pi}{4}-x\right)\right] d x$.
કારણ કે $\tan(\frac{\pi}{4}-x) = \frac{1-\tan x}{1+\tan x}$,તેથી સંકલન નીચે મુજબ થશે:
$I = \int_0^{\pi / 4} \log \left[1+\frac{1-\tan x}{1+\tan x}\right] d x = \int_0^{\pi / 4} \log \left(\frac{1+\tan x + 1 - \tan x}{1+\tan x}\right) d x$.
$I = \int_0^{\pi / 4} \log \left(\frac{2}{1+\tan x}\right) d x$.
ગુણધર્મ $\log(\frac{a}{b}) = \log a - \log b$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_0^{\pi / 4} \log 2 d x - \int_0^{\pi / 4} \log (1+\tan x) d x$.
$I = \int_0^{\pi / 4} \log 2 d x - I$.
$2I = \log 2 \int_0^{\pi / 4} d x = \log 2 [x]_0^{\pi / 4} = \frac{\pi}{4} \log 2$.
તેથી,$I = \frac{\pi}{8} \log 2$.
424
MediumMCQ
$\int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x}{1+e^x} d x=$
A
$1$
B
$2$
C
$-1$
D
$0$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x}{1+e^x} dx$ ... $(1)$
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos(\frac{-\pi}{2} + \frac{\pi}{2} - x)}{1+e^{(\frac{-\pi}{2} + \frac{\pi}{2} - x)}} dx$
$I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos(-x)}{1+e^{-x}} dx = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x}{1+\frac{1}{e^x}} dx$
$I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{e^x \cos x}{e^x+1} dx$ ... $(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x + e^x \cos x}{1+e^x} dx$
$2I = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x(1+e^x)}{1+e^x} dx = \int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \cos x dx$
કારણ કે $\cos x$ એ યુગ્મ વિધેય છે,$\int_{-a}^{a} f(x) dx = 2\int_{0}^{a} f(x) dx$:
$2I = 2\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos x dx$
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \cos x dx = [\sin x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \sin(\frac{\pi}{2}) - \sin(0) = 1 - 0 = 1$.
425
MediumMCQ
$\int_{-\pi}^\pi \frac{x \sin x}{1+\cos ^2 x} d x=$
A
$\frac{\pi^2}{2}$
B
$\pi^2$
C
$\frac{\pi^2}{4}$
D
$3 \pi$

Solution

(A) ધારો કે $f(x) = \frac{x \sin x}{1+\cos^2 x}$.
$f(-x) = \frac{(-x) \sin(-x)}{1+\cos^2(-x)} = \frac{(-x)(-\sin x)}{1+\cos^2 x} = f(x)$ હોવાથી,વિધેય યુગ્મ (even) છે.
ગુણધર્મ $\int_{-a}^a f(x) dx = 2 \int_0^a f(x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,$I = 2 \int_0^\pi \frac{x \sin x}{1+\cos^2 x} dx$.
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,$I = 2 \int_0^\pi \frac{(\pi-x) \sin(\pi-x)}{1+\cos^2(\pi-x)} dx = 2 \int_0^\pi \frac{(\pi-x) \sin x}{1+\cos^2 x} dx$.
બંને સમીકરણોનો સરવાળો કરતા:
$2I = 2 \int_0^\pi \frac{\pi \sin x}{1+\cos^2 x} dx \Rightarrow I = \pi \int_0^\pi \frac{\sin x}{1+\cos^2 x} dx$.
ધારો કે $t = \cos x$,તેથી $dt = -\sin x dx$. સીમાઓ $0$ થી $\pi$ બદલાઈને $1$ થી $-1$ થશે.
$I = \pi \int_1^{-1} \frac{-dt}{1+t^2} = \pi \int_{-1}^1 \frac{dt}{1+t^2} = 2\pi \int_0^1 \frac{dt}{1+t^2}$.
$I = 2\pi [\tan^{-1} t]_0^1 = 2\pi (\frac{\pi}{4} - 0) = \frac{\pi^2}{2}$.
426
DifficultMCQ
$\int_0^{\pi / 2} \log \left(\frac{4+3 \sin x}{4+3 \cos x}\right) d x=$
A
$0$
B
$4 \log 3$
C
$\frac{1}{2}$
D
$2 \log 4$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_0^{\pi / 2} \log \left(\frac{4+3 \sin x}{4+3 \cos x}\right) d x$ ... $(1)$
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_0^{\pi / 2} \log \left(\frac{4+3 \sin(\pi/2 - x)}{4+3 \cos(\pi/2 - x)}\right) d x$
$I = \int_0^{\pi / 2} \log \left(\frac{4+3 \cos x}{4+3 \sin x}\right) d x$ ... $(2)$
$(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_0^{\pi / 2} \left[ \log \left(\frac{4+3 \sin x}{4+3 \cos x}\right) + \log \left(\frac{4+3 \cos x}{4+3 \sin x}\right) \right] d x$
$2I = \int_0^{\pi / 2} \log \left( \frac{4+3 \sin x}{4+3 \cos x} \times \frac{4+3 \cos x}{4+3 \sin x} \right) d x$
$2I = \int_0^{\pi / 2} \log(1) d x$
કારણ કે $\log(1) = 0$ છે,તેથી $2I = 0$,જેનો અર્થ છે કે $I = 0$.
427
MediumMCQ
$\int_0^\pi x \sin x \cos^4 x \, dx = $
A
$\frac{\pi}{10}$
B
$\frac{2\pi}{5}$
C
$\frac{\pi}{5}$
D
$\frac{\pi}{8}$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int_0^\pi x \sin x \cos^4 x \, dx \quad \dots(1)$
ગુણધર્મ $\int_0^a f(x) \, dx = \int_0^a f(a-x) \, dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે:
$I = \int_0^\pi (\pi - x) \sin(\pi - x) \cos^4(\pi - x) \, dx$
$I = \int_0^\pi (\pi - x) \sin x (-\cos x)^4 \, dx$
$I = \int_0^\pi (\pi - x) \sin x \cos^4 x \, dx \quad \dots(2)$
$(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_0^\pi (x + \pi - x) \sin x \cos^4 x \, dx$
$2I = \pi \int_0^\pi \sin x \cos^4 x \, dx$
ધારો કે $t = \cos x$,તો $dt = -\sin x \, dx$. જ્યારે $x=0, t=1$ અને જ્યારે $x=\pi, t=-1$.
$2I = \pi \int_1^{-1} t^4 (-dt) = \pi \int_{-1}^1 t^4 \, dt$
$t^4$ એ યુગ્મ વિધેય હોવાથી,$\int_{-1}^1 t^4 \, dt = 2 \int_0^1 t^4 \, dt$.
$2I = 2\pi \left[ \frac{t^5}{5} \right]_0^1 = 2\pi \left( \frac{1}{5} \right) = \frac{2\pi}{5}$
$I = \frac{\pi}{5}$
428
EasyMCQ
$\int_{-5}^{5} \left[ \frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}} \right] dx = $
A
$0$
B
$1$
C
$3e^{5}$
D
$2e^{5}$

Solution

(A) ધારો કે $f(x) = \frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}}$.
તેથી,$f(-x) = \frac{e^{-x} + e^{x}}{e^{-x} - e^{x}} = \frac{e^{-x} + e^{x}}{-(e^{x} - e^{-x})} = -\frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}} = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,$f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ એ $[-a, a]$ પર અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
અહીં $x = 0$ આગળ વિધેય અવ્યાખ્યાયિત છે,તેથી આ અનિયત સંકલન છે.
મુખ્ય કિંમત મેળવતા: $\int_{-5}^{5} \frac{e^{x} + e^{-x}}{e^{x} - e^{-x}} dx = \left[ \ln|e^{x} - e^{-x}| \right]_{-5}^{5} = \ln|e^{5} - e^{-5}| - \ln|e^{-5} - e^{5}| = 0$.
429
EasyMCQ
$\int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin^{2} x \, dx =$
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\frac{3\pi}{4}$

Solution

(C) ધારો કે $f(x) = \sin^{2} x$.
અહીં $f(-x) = [\sin(-x)]^{2} = (-\sin x)^{2} = \sin^{2} x$ હોવાથી,$f(x)$ એ યુગ્મ વિધેય છે.
યુગ્મ વિધેય માટેના ગુણધર્મ $\int_{-a}^{a} f(x) \, dx = 2 \int_{0}^{a} f(x) \, dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$\int_{\frac{-\pi}{2}}^{\frac{\pi}{2}} \sin^{2} x \, dx = 2 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \sin^{2} x \, dx$.
નિત્યસમ $\sin^{2} x = \frac{1 - \cos 2x}{2}$ નો ઉપયોગ કરતા:
$= 2 \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{1 - \cos 2x}{2} \, dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (1 - \cos 2x) \, dx$.
પદવાર સંકલન કરતા:
$= [x - \frac{\sin 2x}{2}]_{0}^{\frac{\pi}{2}}$.
સીમાઓ મૂકતા:
$= (\frac{\pi}{2} - \frac{\sin \pi}{2}) - (0 - \frac{\sin 0}{2}) = (\frac{\pi}{2} - 0) - (0 - 0) = \frac{\pi}{2}$.
430
MediumMCQ
$\int_{0}^{a} (a-x)^{\frac{3}{2}} x^{2} dx =$
A
$\frac{-16 a^{\frac{9}{2}}}{315}$
B
$\frac{16 a^{\frac{9}{2}}}{315}$
C
$\frac{16 a^{\frac{7}{2}}}{315}$
D
$\frac{-16 a^{\frac{7}{2}}}{315}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{0}^{a} (a-x)^{\frac{3}{2}} x^{2} dx$.
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_{0}^{a} (a-(a-x))^{\frac{3}{2}} (a-x)^{2} dx = \int_{0}^{a} x^{\frac{3}{2}} (a^{2} - 2ax + x^{2}) dx$.
$I = \int_{0}^{a} (a^{2} x^{\frac{3}{2}} - 2a x^{\frac{5}{2}} + x^{\frac{7}{2}}) dx$.
દરેક પદનું સંકલન કરતા:
$I = a^{2} \left[ \frac{x^{\frac{5}{2}}}{\frac{5}{2}} \right]_{0}^{a} - 2a \left[ \frac{x^{\frac{7}{2}}}{\frac{7}{2}} \right]_{0}^{a} + \left[ \frac{x^{\frac{9}{2}}}{\frac{9}{2}} \right]_{0}^{a}$.
$I = \frac{2}{5} a^{2} (a^{\frac{5}{2}}) - 2a \left( \frac{2}{7} a^{\frac{7}{2}} \right) + \frac{2}{9} a^{\frac{9}{2}}$.
$I = \frac{2}{5} a^{\frac{9}{2}} - \frac{4}{7} a^{\frac{9}{2}} + \frac{2}{9} a^{\frac{9}{2}}$.
$I = a^{\frac{9}{2}} \left( \frac{2}{5} - \frac{4}{7} + \frac{2}{9} \right) = a^{\frac{9}{2}} \left( \frac{126 - 180 + 70}{315} \right) = \frac{16}{315} a^{\frac{9}{2}}$.
431
DifficultMCQ
$\int_{0}^{1} \tan ^{-1}\left[\frac{2 x-1}{1+x-x^{2}}\right] d x=$
A
$0$
B
$\frac{\pi}{6}$
C
$1$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{0}^{1} \tan ^{-1}\left[\frac{2 x-1}{1+x-x^{2}}\right] d x$.
આપણે $\tan ^{-1}$ વિધેયના પદને આ રીતે લખી શકીએ:
$\frac{2x-1}{1+x-x^2} = \frac{x - (1-x)}{1 + x(1-x)}$.
ગુણધર્મ $\tan^{-1} a - \tan^{-1} b = \tan^{-1} \left( \frac{a-b}{1+ab} \right)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1} x - \tan^{-1}(1-x)] dx \quad \dots(1)$.
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1}(1-(1-x))] dx = \int_{0}^{1} [\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1} x] dx \quad \dots(2)$.
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{1} [\tan^{-1} x - \tan^{-1}(1-x) + \tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1} x] dx = \int_{0}^{1} 0 dx = 0$.
તેથી,$I = 0$.
432
EasyMCQ
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^{\frac{2}{3}} x}{\sin^{\frac{2}{3}} x + \cos^{\frac{2}{3}} x} dx =$
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi}{8}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\pi$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^{\frac{2}{3}} x}{\sin^{\frac{2}{3}} x + \cos^{\frac{2}{3}} x} dx \quad ...(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^{\frac{2}{3}}(\frac{\pi}{2}-x)}{\sin^{\frac{2}{3}}(\frac{\pi}{2}-x) + \cos^{\frac{2}{3}}(\frac{\pi}{2}-x)} dx$
કારણ કે $\sin(\frac{\pi}{2}-x) = \cos x$ અને $\cos(\frac{\pi}{2}-x) = \sin x$,તેથી:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos^{\frac{2}{3}} x}{\cos^{\frac{2}{3}} x + \sin^{\frac{2}{3}} x} dx \quad ...(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin^{\frac{2}{3}} x + \cos^{\frac{2}{3}} x}{\sin^{\frac{2}{3}} x + \cos^{\frac{2}{3}} x} dx$
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 1 dx$
$2I = [x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2} - 0 = \frac{\pi}{2}$
$I = \frac{\pi}{4}$
433
EasyMCQ
સંકલનનું મૂલ્ય શોધો: $\int_{-a}^{a} x^{2}\left(\frac{e^{x^{3}}-e^{-x^{3}}}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right) d x$
A
$a^{2}$
B
$0$
C
$a$
D
$2 \int_{0}^{a} x^{2}\left(\frac{e^{x^{3}}-e^{-x^{3}}}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right) d x$

Solution

(B) ધારો કે $f(x) = x^{2}\left(\frac{e^{x^{3}}-e^{-x^{3}}}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right)$.
હવે,$f(-x)$ ની ગણતરી કરીને વિધેયની યુગ્મતા કે અયુગ્મતા તપાસીએ:
$f(-x) = (-x)^{2}\left(\frac{e^{(-x)^{3}}-e^{-(-x)^{3}}}{e^{(-x)^{3}}+e^{-(-x)^{3}}}\right)$
$f(-x) = x^{2}\left(\frac{e^{-x^{3}}-e^{x^{3}}}{e^{-x^{3}}+e^{x^{3}}}\right)$
$f(-x) = x^{2}\left(\frac{-(e^{x^{3}}-e^{-x^{3}})}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right)$
$f(-x) = -x^{2}\left(\frac{e^{x^{3}}-e^{-x^{3}}}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right) = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,આ વિધેય એક અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
તેથી,$\int_{-a}^{a} x^{2}\left(\frac{e^{x^{3}}-e^{-x^{3}}}{e^{x^{3}}+e^{-x^{3}}}\right) d x = 0$.
434
MediumMCQ
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[3]{\sec x}}{\sqrt[3]{\sec x}+\sqrt[3]{\operatorname{cosec} x}} d x=$
A
$0$
B
$\frac{\pi}{4}$
C
$\frac{\pi}{2}$
D
$\frac{-\pi}{4}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{(\sec x)^{1/3}}{(\sec x)^{1/3} + (\operatorname{cosec} x)^{1/3}} dx \quad ...(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{(\sec(\frac{\pi}{2}-x))^{1/3}}{(\sec(\frac{\pi}{2}-x))^{1/3} + (\operatorname{cosec}(\frac{\pi}{2}-x))^{1/3}} dx$
કારણ કે $\sec(\frac{\pi}{2}-x) = \operatorname{cosec} x$ અને $\operatorname{cosec}(\frac{\pi}{2}-x) = \sec x$ હોવાથી:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{(\operatorname{cosec} x)^{1/3}}{(\operatorname{cosec} x)^{1/3} + (\sec x)^{1/3}} dx \quad ...(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{(\sec x)^{1/3} + (\operatorname{cosec} x)^{1/3}}{(\sec x)^{1/3} + (\operatorname{cosec} x)^{1/3}} dx$
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 1 dx = [x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2}$
તેથી,$I = \frac{\pi}{4}$.
435
EasyMCQ
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{1-\cot x}{\operatorname{cosec} x+\cos x} d x=$
A
$0$
B
$\frac{\pi}{2}$
C
$1$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{1-\cot x}{\operatorname{cosec} x+\cos x} d x$.
સાઇન અને કોસાઇન માં રૂપાંતરિત કરતા:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{1-\frac{\cos x}{\sin x}}{\frac{1}{\sin x}+\cos x} d x = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x-\cos x}{1+\sin x \cos x} d x \quad ...(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) d x = \int_{0}^{a} f(a-x) d x$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin(\frac{\pi}{2}-x)-\cos(\frac{\pi}{2}-x)}{1+\sin(\frac{\pi}{2}-x)\cos(\frac{\pi}{2}-x)} d x$
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x-\sin x}{1+\cos x \sin x} d x \quad ...(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x-\cos x + \cos x-\sin x}{1+\sin x \cos x} d x$
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 0 d x = 0$
તેથી,$I = 0$.
436
MediumMCQ
$\int_{-\pi}^{\pi} \frac{2 x}{1+\cos ^{2} x} d x=$
A
$\pi$
B
$0$
C
$1$
D
$-\pi$

Solution

(B) ધારો કે $f(x) = \frac{2x}{1+\cos^2 x}$.
$f(-x)$ ની કિંમત શોધીને વિધેય એકી છે કે બેકી તે તપાસો:
$f(-x) = \frac{2(-x)}{1+\cos^2(-x)} = \frac{-2x}{1+\cos^2 x} = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ એકી વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ એકી વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
તેથી,$\int_{-\pi}^{\pi} \frac{2x}{1+\cos^2 x} dx = 0$.
437
EasyMCQ
સંકલનનું મૂલ્ય શોધો: $\int_{-1}^{1} \left[ \sqrt{1+x+x^{2}} - \sqrt{1-x+x^{2}} \right] dx$
A
$2$
B
$5$
C
$1$
D
$0$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{-1}^{1} \left( \sqrt{1+x+x^{2}} - \sqrt{1-x+x^{2}} \right) dx$.
$f(x) = \sqrt{1+x+x^{2}} - \sqrt{1-x+x^{2}}$ વ્યાખ્યાયિત કરો.
હવે,$f(-x)$ ની ગણતરી કરો:
$f(-x) = \sqrt{1+(-x)+(-x)^{2}} - \sqrt{1-(-x)+(-x)^{2}} = \sqrt{1-x+x^{2}} - \sqrt{1+x+x^{2}}$.
આને $f(-x) = - \left( \sqrt{1+x+x^{2}} - \sqrt{1-x+x^{2}} \right) = -f(x)$ તરીકે લખી શકાય છે.
જેથી $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે,અને નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ મુજબ જો $f(x)$ અયુગ્મ હોય,તો $I = 0$ થાય.
438
MediumMCQ
$\int_{0}^{\pi} \frac{x \cos x \sin x}{\cos^{3} x + \cos x} dx = $
A
$\frac{\pi}{4}$
B
$\frac{\pi^{2}}{4}$
C
$\frac{\pi}{8}$
D
$\frac{\pi^{2}}{8}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{0}^{\pi} \frac{x \cos x \sin x}{\cos^{3} x + \cos x} dx$.
સંકલિતનું સાદું રૂપ આપતા: $I = \int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{\cos^{2} x + 1} dx$.
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{\cos^{2}(\pi - x) + 1} dx = \int_{0}^{\pi} \frac{(\pi - x) \sin x}{\cos^{2} x + 1} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{\cos^{2} x + 1} dx - \int_{0}^{\pi} \frac{x \sin x}{\cos^{2} x + 1} dx$.
$I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{\cos^{2} x + 1} dx - I$.
$2I = \pi \int_{0}^{\pi} \frac{\sin x}{\cos^{2} x + 1} dx$.
ધારો કે $t = \cos x$,તો $dt = -\sin x dx$.
જ્યારે $x = 0, t = 1$; જ્યારે $x = \pi, t = -1$.
$2I = -\pi \int_{1}^{-1} \frac{dt}{t^{2} + 1} = \pi \int_{-1}^{1} \frac{dt}{t^{2} + 1} = 2\pi \int_{0}^{1} \frac{dt}{t^{2} + 1}$.
$2I = 2\pi [\tan^{-1} t]_{0}^{1} = 2\pi (\frac{\pi}{4} - 0) = \frac{\pi^{2}}{2}$.
$I = \frac{\pi^{2}}{4}$.
439
EasyMCQ
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\left(e^{\sin x}-e^{\cos x}\right) d x=$
A
$\frac{1}{2}$
B
$0$
C
$1$
D
$\frac{\pi}{4}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (e^{\sin x} - e^{\cos x}) dx$ ....$(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (e^{\sin(\frac{\pi}{2}-x)} - e^{\cos(\frac{\pi}{2}-x)}) dx$
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (e^{\cos x} - e^{\sin x}) dx$ ....$(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (e^{\sin x} - e^{\cos x} + e^{\cos x} - e^{\sin x}) dx$
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (0) dx$
$2I = 0 \Rightarrow I = 0$
440
EasyMCQ
$\int_{-4}^{4} \log \left(\frac{8-x}{8+x}\right) d x=$
A
$-4$
B
$8$
C
$4$
D
$0$

Solution

(D) ધારો કે $f(x) = \log \left(\frac{8-x}{8+x}\right)$.
આપણે $f(-x)$ ની કિંમત શોધીને વિધેય યુગ્મ છે કે અયુગ્મ તે તપાસીએ:
$f(-x) = \log \left(\frac{8-(-x)}{8+(-x)}\right) = \log \left(\frac{8+x}{8-x}\right)$.
ગુણધર્મ $\log \left(\frac{a}{b}\right) = -\log \left(\frac{b}{a}\right)$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$f(-x) = -\log \left(\frac{8-x}{8+x}\right) = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) d x = 0$ થાય.
તેથી,$\int_{-4}^{4} \log \left(\frac{8-x}{8+x}\right) d x = 0$.
441
EasyMCQ
$\int_{-5}^{5} \log \left(\frac{7-x}{7+x}\right) dx =$
A
$5$
B
$0$
C
$-5$
D
$10$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{-5}^{5} \log \left(\frac{7-x}{7+x}\right) dx$.
$f(x) = \log \left(\frac{7-x}{7+x}\right)$ વ્યાખ્યાયિત કરો.
$f(-x)$ ની ગણતરી કરીને વિધેય યુગ્મ છે કે અયુગ્મ તે તપાસો:
$f(-x) = \log \left(\frac{7-(-x)}{7+(-x)}\right) = \log \left(\frac{7+x}{7-x}\right)$.
ગુણધર્મ $\log \left(\frac{a}{b}\right) = -\log \left(\frac{b}{a}\right)$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$f(-x) = -\log \left(\frac{7-x}{7+x}\right) = -f(x)$.
આમ,$f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) dx = 0$ થાય.
તેથી,$I = 0$.
442
EasyMCQ
$\int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} \frac{\tan x}{\tan x + \cot x} \, dx =$
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{3 \pi}{10}$
C
$\frac{\pi}{5}$
D
$\frac{\pi}{20}$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} \frac{\tan x}{\tan x + \cot x} \, dx \quad \dots(1)$
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) \, dx = \int_{a}^{b} f(a+b-x) \, dx$ નો ઉપયોગ કરતા,જ્યાં $a = \frac{\pi}{5}$ અને $b = \frac{3 \pi}{10}$,આપણને $a+b = \frac{\pi}{5} + \frac{3 \pi}{10} = \frac{\pi}{2}$ મળે છે.
તેથી,$I = \int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} \frac{\tan(\frac{\pi}{2}-x)}{\tan(\frac{\pi}{2}-x) + \cot(\frac{\pi}{2}-x)} \, dx$.
કારણ કે $\tan(\frac{\pi}{2}-x) = \cot x$ અને $\cot(\frac{\pi}{2}-x) = \tan x$,તેથી:
$I = \int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} \frac{\cot x}{\cot x + \tan x} \, dx \quad \dots(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} \frac{\tan x + \cot x}{\tan x + \cot x} \, dx = \int_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} 1 \, dx$
$2I = [x]_{\frac{\pi}{5}}^{\frac{3 \pi}{10}} = \frac{3 \pi}{10} - \frac{\pi}{5} = \frac{\pi}{10}$
$I = \frac{\pi}{20}$
443
DifficultMCQ
$\int_{0}^{1} \tan ^{-1}\left(\frac{2x-1}{1+x-x^{2}}\right) dx =$
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
$4$

Solution

(A) ધારો કે $I = \int_{0}^{1} \tan ^{-1}\left(\frac{2x-1}{1+x-x^{2}}\right) dx$.
આપણે પ્રતિવિધેયના પદને આ રીતે લખી શકીએ:
$\frac{2x-1}{1+x-x^{2}} = \frac{x - (1-x)}{1 + x(1-x)}$.
નિત્યસમ $\tan^{-1}(a) - \tan^{-1}(b) = \tan^{-1}\left(\frac{a-b}{1+ab}\right)$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{1} (\tan^{-1} x - \tan^{-1}(1-x)) dx$ ... $(1)$.
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{1} (\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1}(1-(1-x))) dx = \int_{0}^{1} (\tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1} x) dx$ ... $(2)$.
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{1} (\tan^{-1} x - \tan^{-1}(1-x) + \tan^{-1}(1-x) - \tan^{-1} x) dx = \int_{0}^{1} 0 dx = 0$.
તેથી,$I = 0$.
444
EasyMCQ
$\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[7]{\sin x}}{\sqrt[7]{\sin x}+\sqrt[7]{\cos x}} dx =$
A
$\frac{\pi}{2}$
B
$\frac{\pi}{3}$
C
$\frac{\pi}{4}$
D
$\frac{\pi}{8}$

Solution

(C) ધારો કે $I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[7]{\sin x}}{\sqrt[7]{\sin x}+\sqrt[7]{\cos x}} dx$ ... $(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a-x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[7]{\sin(\frac{\pi}{2}-x)}}{\sqrt[7]{\sin(\frac{\pi}{2}-x)}+\sqrt[7]{\cos(\frac{\pi}{2}-x)}} dx$
$I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[7]{\cos x}}{\sqrt[7]{\cos x}+\sqrt[7]{\sin x}} dx$ ... $(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sqrt[7]{\sin x} + \sqrt[7]{\cos x}}{\sqrt[7]{\sin x} + \sqrt[7]{\cos x}} dx$
$2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 1 dx$
$2I = [x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2}$
$I = \frac{\pi}{4}$
445
EasyMCQ
$\int_{0}^{\pi} \frac{e^{\cos x}}{e^{\cos x}+e^{-\cos x}} d x=$
A
$\frac{-\pi}{2}$
B
$-\pi$
C
$\pi$
D
$\frac{\pi}{2}$

Solution

(D) ધારો કે $I = \int_{0}^{\pi} \frac{e^{\cos x}}{e^{\cos x}+e^{-\cos x}} d x \quad ...(1)$
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) d x = \int_{0}^{a} f(a-x) d x$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે:
$I = \int_{0}^{\pi} \frac{e^{\cos(\pi-x)}}{e^{\cos(\pi-x)}+e^{-\cos(\pi-x)}} d x$
કારણ કે $\cos(\pi-x) = -\cos x$,તેથી:
$I = \int_{0}^{\pi} \frac{e^{-\cos x}}{e^{-\cos x}+e^{\cos x}} d x \quad ...(2)$
સમીકરણ $(1)$ અને $(2)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{0}^{\pi} \left( \frac{e^{\cos x}}{e^{\cos x}+e^{-\cos x}} + \frac{e^{-\cos x}}{e^{-\cos x}+e^{\cos x}} \right) d x$
$2I = \int_{0}^{\pi} \frac{e^{\cos x} + e^{-\cos x}}{e^{\cos x} + e^{-\cos x}} d x$
$2I = \int_{0}^{\pi} 1 d x$
$2I = [x]_{0}^{\pi} = \pi - 0 = \pi$
$I = \frac{\pi}{2}$
446
EasyMCQ
$\int_{-8}^{8} \frac{x^{5}+x^{3}}{4-x^{2}} \, dx = $
A
$16$
B
$0$
C
$8$
D
$-8$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{-8}^{8} \frac{x^{5}+x^{3}}{4-x^{2}} \, dx$.
$f(x) = \frac{x^{5}+x^{3}}{4-x^{2}}$ લો.
આપણે $f(-x)$ ની કિંમત શોધીને વિધેય યુગ્મ છે કે અયુગ્મ તે તપાસીએ:
$f(-x) = \frac{(-x)^{5}+(-x)^{3}}{4-(-x)^{2}} = \frac{-(x^{5}+x^{3})}{4-x^{2}} = -f(x)$.
અહીં $f(-x) = -f(x)$ હોવાથી,વિધેય $f(x)$ એ અયુગ્મ વિધેય છે.
નિશ્ચિત સંકલનના ગુણધર્મ મુજબ,જો $f(x)$ અયુગ્મ વિધેય હોય,તો $\int_{-a}^{a} f(x) \, dx = 0$ થાય.
તેથી,$I = 0$.
447
EasyMCQ
$\int_{0}^{1} x(1 - x)^{5} dx = . . . . . .$
A
$\frac{1}{5}$
B
$\frac{1}{42}$
C
$\frac{1}{13}$
D
$\frac{13}{42}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{0}^{1} x(1 - x)^{5} dx$.
ગુણધર્મ $\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a - x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા:
$I = \int_{0}^{1} (1 - x)(1 - (1 - x))^{5} dx$
$I = \int_{0}^{1} (1 - x)(x)^{5} dx$
$I = \int_{0}^{1} (x^{5} - x^{6}) dx$
પદવાર સંકલન કરતા:
$I = \left[ \frac{x^{6}}{6} - \frac{x^{7}}{7} \right]_{0}^{1}$
$I = \left( \frac{1}{6} - \frac{1}{7} \right) - (0 - 0)$
$I = \frac{7 - 6}{42} = \frac{1}{42}$.
448
EasyMCQ
$\int_{a}^{b} \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} + \sqrt{a + b - x}} dx = . . . . . .$
A
$a + b$
B
$\frac{b - a}{2}$
C
$a - b$
D
$\frac{a - b}{2}$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{a}^{b} \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{x} + \sqrt{a + b - x}} dx$ . . . .$(i)$
ગુણધર્મ $\int_{a}^{b} f(x) dx = \int_{a}^{b} f(a + b - x) dx$ નો ઉપયોગ કરતા,આપણને મળે છે:
$I = \int_{a}^{b} \frac{\sqrt{a + b - x}}{\sqrt{a + b - x} + \sqrt{a + b - (a + b - x)}} dx$
$I = \int_{a}^{b} \frac{\sqrt{a + b - x}}{\sqrt{a + b - x} + \sqrt{x}} dx$ . . . .$(ii)$
સમીકરણ $(i)$ અને $(ii)$ નો સરવાળો કરતા:
$2I = \int_{a}^{b} \frac{\sqrt{x} + \sqrt{a + b - x}}{\sqrt{x} + \sqrt{a + b - x}} dx$
$2I = \int_{a}^{b} 1 dx = [x]_{a}^{b} = b - a$
$I = \frac{b - a}{2}$
449
MediumMCQ
$ \int_{-3}^{3} (ax^5 + bx^3 + cx + k) dx $ નું મૂલ્ય,જ્યાં $a, b, c, k$ અચળાંકો છે,તે માત્ર . . . . . . પર આધાર રાખે છે.
A
$a, b$ અને $c$
B
$k$
C
$a$ અને $b$
D
$a$ અને $k$

Solution

(B) ધારો કે $I = \int_{-3}^{3} (ax^5 + bx^3 + cx + k) dx$.
આપણે સંકલનને આ રીતે વિભાજિત કરી શકીએ:
$I = \int_{-3}^{3} (ax^5 + bx^3 + cx) dx + \int_{-3}^{3} k dx$.
કારણ કે $f(x) = ax^5 + bx^3 + cx$ એ એક અયુગ્મ વિધેય છે (એટલે કે $f(-x) = -f(x)$),તેથી સંમિત અંતરાલ $[-3, 3]$ પર આ વિધેયનું સંકલન $0$ થાય છે.
તેથી,$I = 0 + \int_{-3}^{3} k dx = \int_{-3}^{3} k dx$.
આનું મૂલ્ય શોધતા,આપણને મળે છે $I = [kx]_{-3}^{3} = k(3) - k(-3) = 3k + 3k = 6k$.
આમ,સંકલનનું મૂલ્ય માત્ર અચળાંક $k$ પર આધાર રાખે છે.

7-2.Definite Integral — Properties of definite integration · Frequently Asked Questions

1Are these 7-2.Definite 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 7-2.Definite 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.