\(\int_1^0 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}}\) এর মান কোনটি?
প্রশ্ন অনুযায়ী, আমাদের ইন্টেগ্রালটি হলো:
\[ \int_1^0 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}} \]
প্রথমে, সীমাবলীর পরিবর্তন করি যাতে ইন্টেগ্রালটি সুবিধাজনক হয়। যেহেতু সীমাবলীর বিপরীত দিক রয়েছে, আমরা ইন্টেগ্রালটির মান নির্ণয় করি:
সাধারণত, ইন্টেগ্রালটির জন্য আমরা সীমা পরিবর্তন করি যাতে সেটি বৃদ্ধি ক্রমানুসারে হয়। অর্থাৎ, আমরা জানি:
\[ \int_a^b f(x) \, dx = - \int_b^a f(x) \, dx \]
অর্থাৎ,
\[ \int_1^0 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}} = - \int_0^1 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}} \]
এখন, মূল ইন্টেগ্রালটি আমাদের জন্য নির্ণয় করি:
\[ I = \int_0^1 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}} \]
এখানে, আমরা সাধারণত একটি সাবস্টিটিউশান করি। ধরা যাক:
\[ x = \frac{2}{\sqrt{3}} \sin \theta \]
তাহলে,
\[ dx = \frac{2}{\sqrt{3}} \cos \theta \, d\theta \]
আর, যখন \(x = 0\), তখন \(\theta = 0\); আর যখন \(x=1\), তখন:
\[ 1 = \frac{2}{\sqrt{3}} \sin \theta \Rightarrow \sin \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} \Rightarrow \theta = \frac{\pi}{3} \]
এখন, ইন্টেগ্রালটি পরিবর্তিত হয়:
\[ I = \int_{0}^{\pi/3} \frac{\frac{2}{\sqrt{3}} \cos \theta \, d\theta}{\sqrt{4 - 3 \left(\frac{2}{\sqrt{3}} \sin \theta \right)^2}} \]
সাবস্টিটিউশনের ভিতর, ডেনোমিনেটরটি হিসাব করি:
\[ 4 - 3 \left(\frac{4}{3} \sin^2 \theta \right) = 4 - 4 \sin^2 \theta = 4(1 - \sin^2 \theta) = 4 \cos^2 \theta \]
অর্থাৎ,
\[ \sqrt{4 - 3x^2} = \sqrt{4 \cos^2 \theta} = 2 \cos \theta \]
এখন, ইন্টেগ্রালটি হয়:
\[ I = \int_{0}^{\pi/3} \frac{\frac{2}{\sqrt{3}} \cos \theta \, d\theta}{2 \cos \theta} = \int_{0}^{\pi/3} \frac{\frac{2}{\sqrt{3}} \cancel{\cos \theta}}{2 \cancel{\cos \theta}} d\theta = \int_{0}^{\pi/3} \frac{1}{\sqrt{3}} d\theta \]
এখানে, ইন্টেগ্রালের মান সহজ হয়:
\[ I = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \left[ \theta \right]_0^{\pi/3} = \frac{1}{\sqrt{3}} \times \left( \frac{\pi}{3} - 0 \right) = \frac{\pi}{3 \sqrt{3}} \]
শেষে, মূল ইন্টেগ্রালের মান হচ্ছে:
\[ \int_1^0 \frac{dx}{\sqrt{4 - 3x^2}} = - I = - \frac{\pi}{3 \sqrt{3}} \]
অর্থাৎ, উত্তর হল:
\[ \boxed{ - \frac{\pi}{3 \sqrt{3}} } \]