int_0^(pi/2) (cosxdx)/(sqrt(4-sin^2x))=?
IUUnit-ASet-2উচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণF'(x)/F(x) সংক্রান্ত (Topic Practice)IU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
π/6
Another Explanation (5): প্রশ্ন: \(\int_0^{\pi/2} \frac{\cos x\, dx}{\sqrt{4 - \sin^2 x}}\)
উত্তর: \( \frac{\pi}{6} \)
সমাধান:
প্রথমে, ইন্টিগ্রালটিকে সহজভাবে লেখি:
\[
I = \int_0^{\pi/2} \frac{\cos x}{\sqrt{4 - \sin^2 x}}\, dx
\]
**পরিবর্তন:**
সাধারণত, \(\sin x\) বা \(\cos x\) এর জন্য substitution ব্যবহার করা যায়। এখানে, \(\sin x\) এর জন্য substitution গ্রহণ করি:
\[
t = \sin x \Rightarrow dt = \cos x\, dx
\]
যেহেতু, \(x=0 \Rightarrow t=0\) এবং \(x=\pi/2 \Rightarrow t=1\), তাই সীমা পরিবর্তিত হবে:
\[
t \in [0, 1]
\]
এখন, ইন্টিগ্রালটি হয়:
\[
I = \int_{0}^{1} \frac{1}{\sqrt{4 - t^2}}\, dt
\]
এটি একটি সাধারণ ইন্টিগ্রাল, যা \(\frac{1}{\sqrt{a^2 - t^2}}\) এর রূপে রয়েছে। এর সমাধান হল:
\[
\int \frac{dt}{\sqrt{a^2 - t^2}} = \sin^{-1}\left(\frac{t}{a}\right) + C
\]
এখানে, \(a^2=4 \Rightarrow a=2\), তাই:
\[
I = \left. \sin^{-1}\left(\frac{t}{2}\right) \right|_{0}^{1}
\]
অর্থাৎ,
\[
I = \sin^{-1}\left(\frac{1}{2}\right) - \sin^{-1}(0)
\]
জানা যে, \(\sin^{-1}(1/2) = \pi/6\) এবং \(\sin^{-1}(0) = 0\), সুতরাং,
\[
I = \frac{\pi}{6} - 0 = \frac{\pi}{6}
\]
**অতএব,**
\[
\boxed{\int_0^{\pi/2} \frac{\cos x\, dx}{\sqrt{4 - \sin^2 x}} = \frac{\pi}{6}}
\]