int_0^asqrt(a^2-x^2)dx=?
KUETউচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণআদর্শ যোগজ - √(±a^2±x^2) সংক্রান্ত (Topic Practice)KUET - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
A.
(pia^2)/4
Another Explanation (5): প্রশ্ন: \(\int_0^a \sqrt{a^2 - x^2} \, dx = ?\)
উত্তর: \(\frac{\pi a^2}{4}\)
---
সমাধান:
আমরা ইন্টিগ্রালটি সমাধান করবো \(\int_0^a \sqrt{a^2 - x^2} \, dx\)।
প্রথমে, সমাধানের জন্য উপযুক্ত পদ্ধতি হলো ট্রিগনোমেট্রিক সাবস্টিটিউশন।
ধরা যাক, \(x = a \sin \theta\),
অতএব,
\[
dx = a \cos \theta \, d\theta
\]
আর,
\[
\sqrt{a^2 - x^2} = \sqrt{a^2 - a^2 \sin^2 \theta} = a \cos \theta
\]
সীমা পরিবর্তন: যখন \(x = 0\), তখন \(\theta = 0\);
যখন \(x = a\), তখন \(\sin \theta = 1 \Rightarrow \theta = \frac{\pi}{2}\)।
অতএব, ইন্টিগ্রালটি রূপান্তরিত হবে:
\[
\int_{0}^{a} \sqrt{a^2 - x^2} \, dx = \int_{0}^{\pi/2} a \cos \theta \times a \cos \theta \, d\theta = a^2 \int_{0}^{\pi/2} \cos^2 \theta \, d\theta
\]
এখন,
\[
\int_{0}^{\pi/2} \cos^2 \theta \, d\theta
\]
অর্থাৎ, কৌশলগতভাবে,
\[
\int \cos^2 \theta \, d\theta = \frac{\theta}{2} + \frac{\sin 2\theta}{4} + C
\]
প্রদত্ত সীমার জন্য,
\[
\int_{0}^{\pi/2} \cos^2 \theta \, d\theta = \left[ \frac{\theta}{2} + \frac{\sin 2\theta}{4} \right]_0^{\pi/2}
\]
গণনা:
\[
= \left( \frac{\pi/2}{2} + \frac{\sin (\pi)}{4} \right) - \left( 0 + 0 \right) = \frac{\pi}{4} + 0 = \frac{\pi}{4}
\]
সুতরাং,
\[
\int_0^a \sqrt{a^2 - x^2} \, dx = a^2 \times \frac{\pi}{4} = \frac{\pi a^2}{4}
\]
**উত্তর:**
\(\frac{\pi a^2}{4}\)