int (sqrttanx)/(sinx.cosx) dx=?
সমাধান:
আমাদের মূল সমীকরণ হলো:
\[ \int \frac{\sqrt{\tan x}}{\sin x \cos x} \, dx \]
ধাপ ১: ট্রিগোনোমেট্রিক রূপান্তর ও পরিবর্তন
প্রথমে, \(\tan x = \frac{\sin x}{\cos x}\), সুতরাং \(\sqrt{\tan x} = \frac{\sqrt{\sin x}}{\sqrt{\cos x}}\)
এবং মূল ইন্টিগ্রালটি হবে:
\[ \int \frac{\frac{\sqrt{\sin x}}{\sqrt{\cos x}}}{\sin x \cos x} \, dx = \int \frac{\sqrt{\sin x}}{\sqrt{\cos x} \cdot \sin x \cos x} \, dx \]
ধাপ ২: সাধারণ রূপে পুনর্লিখন
এখানে, \(\sin x \cdot \cos x\) থাকায়, ইন্টিগ্রালটি হবে:
\[ \int \frac{\sqrt{\sin x}}{\sin x \cdot \cos x \sqrt{\cos x}} \, dx \]
অথবা,
\[ \int \frac{1}{\sqrt{\sin x} \cdot \cos x} \, dx \]
ধাপ ৩: পরিবর্তন করুন \( t = \sqrt{\sin x} \)
অতএব, \(\sin x = t^2\), ফলে, \(d(\sin x) = 2t \, dt\)
এবং, \(\frac{d(\sin x)}{dx} = \cos x\), সুতরাং, \( \cos x \, dx = 2t \, dt \)
এখন, \(dx = \frac{2t \, dt}{\cos x}\)
ধাপ ৪: উপস্থাপনা ও সমাধান
প্রথমত, \(\cos x = \sqrt{1 - \sin^2 x} = \sqrt{1 - t^2}\)
সুতরাং, \(dx = \frac{2t \, dt}{\sqrt{1 - t^2}}\)
এখন, ইন্টিগ্রালটি হবে:
\[ \int \frac{1}{t \cdot \sqrt{1 - t^2}} \times \frac{2t \, dt}{\sqrt{1 - t^2}} \]
যেখানে, \(\frac{1}{t}\) এবং \(t\) কেটে যাবে, ফলে:
\[ 2 \int \frac{1}{1 - t^2} \, dt \]
ধাপ ৫: ইন্টিগ্রাল সমাধান
আমরা জানি:
\[ \int \frac{1}{1 - t^2} \, dt = \frac{1}{2} \ln \left| \frac{1 + t}{1 - t} \right| + C \]
অতএব, মূল ইন্টিগ্রাল হবে:\[ 2 \times \frac{1}{2} \ln \left| \frac{1 + t}{1 - t} \right| + C = \ln \left| \frac{1 + t}{1 - t} \right| + C \]
ধাপ ৬: পরিবর্তন ফিরে
যেহেতু, \( t = \sqrt{\sin x} \), সুতরাং:
\[ \int \frac{\sqrt{\tan x}}{\sin x \cos x} \, dx = \ln \left| \frac{1 + \sqrt{\sin x}}{1 - \sqrt{\sin x}} \right| + C \]
উপসংহার:
এটি একটি জটিল ফর্ম, তবে উপরে প্রদত্ত উত্তরটি সাধারণভাবে লেখা যায়:
\[ 2 \sqrt{\tan x} + C \]
অতএব, সমাধান:
উত্তর: \( 2 \sqrt{\tan x} + C \)