निश्चित समाकलन π6π4cosecxdx\int_{\frac{\pi}{6}}^{\frac{\pi}{4}} \operatorname{cosec} x dx का मान ज्ञात कीजिए।

उत्तर: log22+623\log |2\sqrt{2} + \sqrt{6} - 2 - \sqrt{3}|

चरण-दर-चरण हल

चरण 1: निश्चित समाकलन का सूत्र लागू करें

निश्चित समाकलन का मान ज्ञात करने के लिए, हमें पहले cosecx\operatorname{cosec} x के अनिश्चित समाकलन का सूत्र जानना होगा। cosecx\operatorname{cosec} x का समाकलन logcosecxcotx\log |\operatorname{cosec} x - \cot x| होता है।

चरण 2: सीमाओं के साथ समाकलन करें

अब हम समाकलन के सूत्र का उपयोग करके निश्चित समाकलन को सीमाओं के साथ लिखेंगे। ऊपरी सीमा π4\frac{\pi}{4} और निचली सीमा π6\frac{\pi}{6} है।

चरण 3: मानों को प्रतिस्थापित करें

अब हम xx के स्थान पर ऊपरी सीमा π4\frac{\pi}{4} और निचली सीमा π6\frac{\pi}{6} को प्रतिस्थापित करेंगे।

चरण 4: त्रिकोणमितीय मानों की गणना करें

हम जानते हैं कि cosecπ4=2\operatorname{cosec} \frac{\pi}{4} = \sqrt{2} , cotπ4=1\cot \frac{\pi}{4} = 1 , cosecπ6=2\operatorname{cosec} \frac{\pi}{6} = 2 और cotπ6=3\cot \frac{\pi}{6} = \sqrt{3}

चरण 5: मानों को प्रतिस्थापित और सरल करें

अब हम पिछले चरण में गणना किए गए त्रिकोणमितीय मानों को समीकरण में प्रतिस्थापित करेंगे।

चरण 6: लघुगणक के गुणधर्मों का उपयोग करें

लघुगणक के गुणधर्म logalogb=logab\log a - \log b = \log \frac{a}{b} का उपयोग करके, हम व्यंजक को सरल कर सकते हैं।

चरण 7: हर का परिमेयकरण करें

हर का परिमेयकरण करने के लिए, हम हर के संयुग्मी (2+3)(2 + \sqrt{3}) से अंश और हर दोनों को गुणा करेंगे। इससे हर 11 हो जाएगा।

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