int_0^1(tan^-1x)^2/(1+x^2)dx এর মান কত?
CoUUnit-Cউচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণtan ও cot এর power সংক্রান্ত (Topic Practice)CoU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
π3/192
Explanation:

Another Explanation (5):
সমাধান: ধরি, \(x = \tan{\theta}\). সুতরাং, \(dx = \sec^2{\theta} d\theta = (1 + \tan^2{\theta}) d\theta = (1+x^2)d\theta\).
যখন \(x = 0\), \(\theta = \tan^{-1}(0) = 0\).
যখন \(x = 1\), \(\theta = \tan^{-1}(1) = \frac{\pi}{4}\).
অতএব,
\[
\int_0^1 \frac{(\tan^{-1}x)^2}{1+x^2} dx = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \frac{\theta^2}{1+\tan^2\theta} (1+\tan^2\theta) d\theta = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \theta^2 d\theta
\]
এখন, \(\int \theta^2 d\theta = \frac{\theta^3}{3} + C\).
সুতরাং,
\[
\int_0^{\frac{\pi}{4}} \theta^2 d\theta = \left[ \frac{\theta^3}{3} \right]_0^{\frac{\pi}{4}} = \frac{(\frac{\pi}{4})^3}{3} - \frac{0^3}{3} = \frac{\pi^3}{3 \cdot 4^3} = \frac{\pi^3}{3 \cdot 64} = \frac{\pi^3}{192}
\]
অতএব,
\[
\int_0^1 \frac{(\tan^{-1}x)^2}{1+x^2} dx = \frac{\pi^3}{192}
\]
সুতরাং, নির্ণেয় মান \(\frac{\pi^3}{192}\). 🎉