int_0^1(4(tan^-1x)^2/(1+x^2) এর মান কত?
JUUnit-ASet-2উচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণযোগজ নির্ণয়ের সূত্র ও ধর্ম (Topic Practice)JU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
π^3/48
Explanation:

Another Explanation (5):
সমাধান:
ধরি, \(x = \tan(\theta)\). সুতরাং, \(dx = \sec^2(\theta) d\theta\) এবং \(\tan^{-1}(x) = \theta\).
যখন \(x = 0\), \(\theta = \tan^{-1}(0) = 0\).
যখন \(x = 1\), \(\theta = \tan^{-1}(1) = \frac{\pi}{4}\).
তাহলে, প্রদত্ত ইন্টিগ্রালটি হবে:
\[
\int_{0}^{1} \frac{4(\tan^{-1}x)^2}{1+x^2} dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{4}} \frac{4\theta^2}{1+\tan^2\theta} \sec^2\theta d\theta
\]
যেহেতু \(1 + \tan^2\theta = \sec^2\theta\),
\[
\int_{0}^{\frac{\pi}{4}} \frac{4\theta^2}{\sec^2\theta} \sec^2\theta d\theta = \int_{0}^{\frac{\pi}{4}} 4\theta^2 d\theta
\]
এখন ইন্টিগ্রেট করি:
\[
4 \int_{0}^{\frac{\pi}{4}} \theta^2 d\theta = 4 \left[ \frac{\theta^3}{3} \right]_{0}^{\frac{\pi}{4}}
\]
\[
= 4 \left( \frac{(\frac{\pi}{4})^3}{3} - \frac{0^3}{3} \right) = 4 \cdot \frac{\pi^3}{3 \cdot 4^3} = 4 \cdot \frac{\pi^3}{3 \cdot 64} = \frac{\pi^3}{3 \cdot 16} = \frac{\pi^3}{48}
\]
অতএব, \(\int_{0}^{1} \frac{4(\tan^{-1}x)^2}{1+x^2} dx = \frac{\pi^3}{48}\). 🎉