निश्चित समाकलन प्रश्न 7
प्रश्न 7 - 25 जनवरी - विस्थापन 2
समाकलन $16 \int_1^{2} \frac{dx}{x^{3}(x^{2}+2)^{2}}$ के बराबर है
(1) $\frac{11}{6}+\log _e 4$
(2) $\frac{11}{12}+\log _e 4$
(3) $\frac{11}{12}-\log _e 4$
(4) $\frac{11}{6}-\log _e 4$
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उत्तर: (4)
समाधान:
सूत्र: समाकलन द्वारा प्रतिस्थापन , अनिश्चित समाकलन के मानक सूत्र
$ \begin{aligned} & I=16 \int_1^{2} \frac{d x}{x^{3}(x^{2}+2)^{2}} \\ & =16 \int_1^{2} \frac{d x}{x^{3} x^{4}(1+\frac{2}{x^{2}})^{2}} \end{aligned} $
प्रतिस्थापन करें $1+\frac{2}{x^{2}}=t \Rightarrow \frac{-4}{x^{3}} dx=dt$
$ I=-4 \int_3^{\frac{3}{2}} \frac{d t}{(\frac{2}{t-1})^{2} t^{2}} $
$I=-4 \int_3^{\frac{3}{2}}(\frac{t-1}{2})^{2} \frac{dt}{t^{2}}$
$I=-\frac{4}{4} \int_3^{\frac{3}{2}}(1-\frac{2}{t}+\frac{1}{t^{2}}) d t$
$I=-1[t-2 \ln |t|-\frac{1}{t}]_3^{\frac{3}{2}}$
$I=-1[(\frac{3}{2}-2 \ln \frac{3}{2}-\frac{2}{3})-(3-2 \ln 3-\frac{1}{3})]$
$I=-1[2 \ln 2-\frac{11}{6}]$
$I=\frac{11}{6}-\ln 4$