निश्चित समाकलन प्रश्न 10
प्रश्न 10 - 29 जनवरी - शिफ्ट 1
मान लीजिए $f(x)=x+\frac{a}{\pi^{2}-4} \sin x+\frac{b}{\pi^{2}-4} \cos x$, $x \in \mathbb{R}$ एक फलन है जो संतुष्ट करता है
$f(x)=x+\int_0^{\pi / 2} \sin (x+y) f(y) d y$. तो $(a+b)$ के बराबर है
(1) $-\pi(\pi+2)$
(2) $-2 \pi(\pi+2)$
(3) $-2 \pi(\pi-2)$
(4) $-\pi(\pi-2)$
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उत्तर: (2)
समाधान:
सूत्र: दो कोणों के योग या अंतर के त्रिकोणमितीय फलन , निश्चित समाकलन के गुणधर्म
$f(x)=x+\int_0^{\pi / 2}(\sin x \cos y+\cos x \sin y) f(y) d y$
$f(x)=x+\int_0^{\pi / 2}((\cos y f(y) d y) \sin x+(\sin y f(y) d y) \cos x) \ldots (1)$
उपरोक्त से तुलना करने पर
$f(x)=x+\frac{a}{\pi^{2}-4} \sin x+\frac{b}{\pi^{2}-4} \cos x, x \in \mathbb{R}$ तो
$\Rightarrow \frac{a}{\pi^{2}-4}=\int_0^{\pi / 2} \cos y f(y) d y \ldots (2)$
$\Rightarrow \frac{b}{\pi^{2}-4}=\int_0^{\pi / 2} \sin y f(y) d y \ldots (3)$
(2) और (3) को जोड़ें
$\frac{a+b}{\pi^{2}-4}=\int_0^{\pi / 2}(\sin y+\cos y) f(y) d y \ldots (4)$
$\frac{a+b}{\pi^{2}-4}=\int_0^{\pi / 2}(\sin y+\cos y) f(\frac{\pi}{2}-y) d y \ldots (5)$
(4) और (5) को जोड़ें
$ \begin{aligned} \frac{2(a+b)}{\pi^{2}-4} & =\int_0^{\pi / 2}(\sin y+\cos y)(\frac{\pi}{2}+\frac{(a+b)}{\pi^{2}-4}(\sin y+\cos y)) d y \\ & =\pi+\frac{a+b}{\pi^{2}-4}(\frac{\pi}{2}+1) \\ (a+b) & =-2 \pi(\pi+2) \end{aligned} $