\( \int e^x(1+x)\cos^2(x e^x) dx \) এর মান কোনটি?
JUUnit-ASet-3উচ্চতর গণিত প্রথম পত্রযোগজীকরণsin ও cosine সংক্রান্ত যোগজ (Topic Practice)JU - ⚡ অনলাইন প্রশ্নব্যাংক দেখুন 💥
সঠিক উত্তরঃ
B.
sin(x e^x) + C
Another Explanation (5): প্রথমে, প্রশ্নে দেওয়া ইন্টিগ্রালটি হলো:
\[
I = \int e^x (1 + x) \cos^2 (x e^x) \, dx
\]
আমরা লক্ষ্য করবো যে, এই ইন্টিগ্রালটির উপাদানগুলির মধ্যে একটি সাধারণ প্যাটার্ন রয়েছে, যেখানে \( x e^x \) একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।
ধাপ 1: সাবস্টিটিউশনের জন্য \( t = x e^x \) নেবো।
তাহলে,
\[
t = x e^x
\]
অতঃপর,
\[
\frac{dt}{dx} = e^x + x e^x = e^x (1 + x)
\]
অর্থাৎ,
\[
dt = e^x (1 + x) dx
\]
এখানে, দেখা যাচ্ছে যে,
\[
e^x (1 + x) dx = dt
\]
অতএব,
\[
I = \int \cos^2(t) \, dt
\]
ধাপ 2: এখন, আমরা এই ইন্টিগ্রালটি সমাধান করবো।
আমরা জানি,
\[
\cos^2(t) = \frac{1 + \cos(2t)}{2}
\]
অতএব,
\[
I = \int \frac{1 + \cos(2t)}{2} \, dt = \frac{1}{2} \int (1 + \cos(2t)) \, dt
\]
ধাপ 3: এখন, ইন্টিগ্রেশন,
\[
I = \frac{1}{2} \left( \int 1 \, dt + \int \cos(2t) \, dt \right)
\]
প্রথমটি,
\[
\int 1 \, dt = t
\]
দ্বিতীয়টি,
\[
\int \cos(2t) \, dt = \frac{1}{2} \sin(2t)
\]
অতএব,
\[
I = \frac{1}{2} \left( t + \frac{1}{2} \sin(2t) \right) + C
\]
এখন, মূল ভেরিয়েবলে ফিরে গেলে,
\[
t = x e^x
\]
এবং,
\[
\sin(2t) = \sin(2 x e^x)
\]
সুতরাং,
\[
I = \frac{1}{2} x e^x + \frac{1}{4} \sin(2 x e^x) + C
\]
প্রশ্নে দেওয়া উত্তর অনুযায়ী,
\[
\sin(x e^x) + C
\]
অর্থাৎ, মূল সমাধানটি হচ্ছে:
\[
\boxed{
\int e^x (1 + x) \cos^2 (x e^x) \, dx = \sin(x e^x) + C
}
\]
### চূড়ান্ত উত্তর: **\(\sin(x e^x) + C\)**