निश्चित समाकलनों के गुणधर्मों का उपयोग करते हुए 0π2cos2xdx\int_0^{\frac{\pi}{2}} \cos^2 x dx का मान ज्ञात कीजिए।

उत्तर: π4\frac{\pi}{4}

चरण-दर-चरण हल

चरण 1: निश्चित समाकलनों के गुणधर्म का उपयोग करना

हम दिए गए समाकल को II मानते हैं। निश्चित समाकलनों के गुणधर्म का उपयोग करते हुए, जो कहता है कि 0af(x)dx=0af(ax)dx\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a-x) dx , हम xx को π2x\frac{\pi}{2} - x से प्रतिस्थापित करेंगे।

चरण 2: प्रतिस्थापन लागू करना

गुणधर्म लागू करने पर, हम cos2x\cos^2 x को cos2(π2x)\cos^2 \left(\frac{\pi}{2} - x\right) से प्रतिस्थापित करते हैं।

चरण 3: त्रिकोणमितीय सर्वसमिका का उपयोग करना

हम जानते हैं कि cos(π2x)=sinx\cos\left(\frac{\pi}{2} - x\right) = \sin x । इसलिए, cos2(π2x)\cos^2 \left(\frac{\pi}{2} - x\right) को sin2x\sin^2 x के रूप में लिखा जा सकता है।

चरण 4: समीकरणों को जोड़ना

अब हम समीकरण (1) और समीकरण (2) को जोड़ते हैं। इससे हमें 2I2I का मान प्राप्त होता है, जिसमें समाकल के अंदर cos2x+sin2x\cos^2 x + \sin^2 x होता है।

चरण 5: त्रिकोणमितीय सर्वसमिका और समाकलन का उपयोग करना

हम जानते हैं कि cos2x+sin2x=1\cos^2 x + \sin^2 x = 1 । इस सर्वसमिका का उपयोग करके, समाकल सरल हो जाता है।

चरण 6: समाकलन का मूल्यांकन करना

अब हम 11 का समाकलन करते हैं, जो xx है, और ऊपरी और निचली सीमाओं को प्रतिस्थापित करते हैं।

चरण 7: अंतिम मान ज्ञात करना

समाकलन का मूल्यांकन करने के बाद, हम II के लिए हल करते हैं।

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