निश्चित समाकलनों के गुणधर्मों का उपयोग करते हुए 0π4log(1+tanx)dx\int_{0}^{\frac{\pi}{4}} \log (1+\tan x) d x का मान ज्ञात कीजिए।

उत्तर: π8log(2)\frac{\pi}{8} \log (2)

चरण-दर-चरण हल

चरण 1: दिए गए समाकल को II के बराबर मानिए

सबसे पहले, दिए गए निश्चित समाकल को II के बराबर मान लेते हैं। यह हमें गणना के दौरान समाकल को संदर्भित करने में मदद करेगा।

चरण 2: निश्चित समाकल के गुणधर्म का प्रयोग करें

हम निश्चित समाकल के एक महत्वपूर्ण गुणधर्म का उपयोग करेंगे, जो कहता है कि 0af(x)dx=0af(ax)dx\int_{0}^{a} f(x) d x = \int_{0}^{a} f(a-x) d x । यहाँ, a=π4a = \frac{\pi}{4} है।

चरण 3: गुणधर्म लागू करें और सरल करें

अब, हम tan(π4x)\tan(\frac{\pi}{4}-x) के लिए त्रिकोणमितीय सूत्र का उपयोग करते हैं, जो 1tanx1+tanx\frac{1-\tan x}{1+\tan x} है। इसे समाकल में प्रतिस्थापित करने और सरल करने पर हमें समीकरण (2) प्राप्त होता है।

चरण 4: समीकरणों को जोड़ें और हल करें

समीकरण (1) और (2) को जोड़ने पर, हम लघुगणक के गुणधर्म logA+logB=log(AB)\log A + \log B = \log (AB) का उपयोग करते हैं। इससे समाकल सरल होकर log2\log 2 का समाकल बन जाता है, जिसे हल करना आसान है। अंत में, II के लिए हल करने पर हमें अंतिम उत्तर प्राप्त होता है।

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