If the area of the region {(x,y):−1≤x≤1,0≤y≤a+e∣x∣−e−x,a>0}\{(x, y) : -1 \leq x \leq 1, 0 \leq y \leq a + e^{|x|} - e^{-x}, a > 0\} is π2+8e+1e\frac{\pi^2 + 8e + 1}{e}, then the value of aa is:

Answer: a=π2+10e−e22ea = \frac{\pi^2 + 10e - e^2}{2e}

Step-by-step solution

Step 1: क्षेत्रफल के लिए समाकलन स्थापित करें

दिए गए क्षेत्र का क्षेत्रफल xx -अक्ष के ऊपर फलन y=a+e∣x∣−e−xy = a + e^{|x|} - e^{-x} के अंतर्गत समाकलन द्वारा दिया जाता है, जहाँ xx की सीमाएँ −1-1 से 11 तक हैं।

Step 2: समाकलन को सम और विषम भागों में विभाजित करें

समाकलन को तीन अलग-अलग भागों में विभाजित किया जा सकता है। हम जानते हैं कि यदि f(x)f(x) एक सम फलन है, तो ∫−ccf(x)dx=2∫0cf(x)dx\int_{-c}^{c} f(x) dx = 2 \int_{0}^{c} f(x) dx, और यदि f(x)f(x) एक विषम फलन है, तो ∫−ccf(x)dx=0\int_{-c}^{c} f(x) dx = 0 ।

Step 3: समाकलन का मूल्यांकन करें

स्थिरांक aa का समाकलन 2a2a है। e∣x∣e^{|x|} एक सम फलन है, इसलिए हम इसे 2∫01exdx2 \int_{0}^{1} e^x dx के रूप में लिख सकते हैं। e−xe^{-x} न तो सम है और न ही विषम, इसलिए हम इसका सीधे मूल्यांकन करते हैं।

Step 4: सभी समाकलनों को संयोजित करें

अब हम सभी व्यक्तिगत समाकलनों के परिणामों को जोड़ते हैं ताकि कुल क्षेत्रफल का व्यंजक प्राप्त हो सके।

Step 5: दिए गए क्षेत्रफल के साथ तुलना करें और aa के लिए हल करें

हम अपने प्राप्त क्षेत्रफल के व्यंजक को दिए गए क्षेत्रफल के मान के बराबर करते हैं और aa के लिए हल करते हैं।

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