intdx/(9-4x^2 = ?
CUUnit-Aউচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণযোগজ নির্ণয়ের সূত্র ও ধর্ম (Topic Practice)CU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
C.
(1/2) sin^-1((2x)/3)+k
Explanation:

Another Explanation (5):
প্রশ্ন: ∫ dx/(9-4x²) = ?
সমাধান:
আমরা এই ইন্টিগ্রালটিকে \(a^2 - x^2\) আকারের ইন্টিগ্রালে রূপান্তর করার চেষ্টা করব।
∫ dx/(9-4x²) = ∫ dx/[4(9/4 - x²)] = (1/4) ∫ dx/[(3/2)² - x²]
আমরা জানি, ∫ dx/(a² - x²) = (1/a) tanh⁻¹(x/a) + C অথবা,
∫ dx/(a² - x²) = (1/2a) ln|(a+x)/(a-x)| + C
এখানে, a = 3/2
সুতরাং,
(1/4) ∫ dx/[(3/2)² - x²] = (1/4) * [1/(2*(3/2))] ln|((3/2)+x)/((3/2)-x)| + C
= (1/4) * (1/3) ln|((3+2x)/2)/((3-2x)/2)| + C
= (1/12) ln|(3+2x)/(3-2x)| + C
এখন, অপশনটিতে \(sin^{-1}\) আছে, তাই অন্যভাবে করার চেষ্টা করি:
ধরি, 2x = 3sinθ
তাহলে, x = (3/2)sinθ
dx = (3/2)cosθ dθ
সুতরাং,
∫ dx/(9-4x²) = ∫ (3/2)cosθ dθ / (9 - 4*(9/4)sin²θ)
= ∫ (3/2)cosθ dθ / (9 - 9sin²θ)
= ∫ (3/2)cosθ dθ / [9(1 - sin²θ)]
= ∫ (3/2)cosθ dθ / (9cos²θ)
= (3/2)/9 ∫ cosθ/cos²θ dθ
= (1/6) ∫ (1/cosθ) dθ
= (1/6) ∫ secθ dθ
= (1/6) ln|secθ + tanθ| + C
যেহেতু, 2x = 3sinθ, sinθ = (2x/3)
cosθ = √(1 - sin²θ) = √(1 - (4x²/9)) = (1/3)√(9 - 4x²)
tanθ = sinθ/cosθ = (2x/3) / [(1/3)√(9 - 4x²)] = 2x/√(9 - 4x²)
secθ = 1/cosθ = 3/√(9 - 4x²)
সুতরাং, (1/6) ln|3/√(9 - 4x²) + 2x/√(9 - 4x²)| + C
= (1/6) ln|(3 + 2x)/√(9 - 4x²)| + C
= (1/6) ln|(3 + 2x)/√(3 - 2x)(3 + 2x)| + C
= (1/6) ln|√(3 + 2x)/√(3 - 2x)| + C
= (1/12) ln|(3 + 2x)/(3 - 2x)| + C
যদি উত্তরটি \(sin^{-1}\) আকারে প্রকাশ করতে হয়:
আমরা জানি, ∫ dx/√(a² - x²) = sin⁻¹(x/a) + C
এখানে, ইন্টিগ্রালটি হল ∫ dx/(9 - 4x²) = ∫ dx/[4((9/4) - x²)] = (1/4) ∫ dx/((3/2)² - x²)
এখন, ধরি 2x/3 = sinθ, তাহলে x = (3/2)sinθ, dx = (3/2)cosθ dθ
∫ dx/(9-4x²) = ∫ (3/2)cosθ dθ / (9 - 9sin²θ) = 1/6 ∫ secθ dθ
অন্যভাবে:
∫ dx/(a² - x²) = (1/2a) ln|(a+x)/(a-x)| + C
(1/4) ∫ dx/((3/2)² - x²) = (1/4) * (1/(2*(3/2))) ln|((3/2)+x)/((3/2)-x)| + c
= 1/12 ln|(3+2x)/(3-2x)| + c
প্রদত্ত উত্তরটি হল: (1/2)sin⁻¹((2x)/3) + k
এটা সঠিক নয়। 🤔
সঠিক উত্তর: (1/12) ln|(3+2x)/(3-2x)| + C অথবা অন্য রূপে প্রকাশ করা যায়।