निश्चित समाकलनों के गुणधर्मों का उपयोग करते हुए ∫04πlog(1+tanx)dx का मान ज्ञात कीजिए।
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Step-by-Step Solution
Step 1: दिए गए समाकल को
I
के बराबर मानिए
सबसे पहले, दिए गए निश्चित समाकल को
I
के बराबर मान लेते हैं। यह हमें गणना के दौरान समाकल को संदर्भित करने में मदद करेगा।
Step 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(a−x)dx
। यहाँ,
a=4π
है।
Step 3: गुणधर्म लागू करें और सरल करें
अब, हम
tan(4π−x)
के लिए त्रिकोणमितीय सूत्र का उपयोग करते हैं, जो
1+tanx1−tanx
है। इसे समाकल में प्रतिस्थापित करने और सरल करने पर हमें समीकरण (2) प्राप्त होता है।
Step 4: समीकरणों को जोड़ें और हल करें
समीकरण (1) और (2) को जोड़ने पर, हम लघुगणक के गुणधर्म
logA+logB=log(AB)
का उपयोग करते हैं। इससे समाकल सरल होकर
log2
का समाकल बन जाता है, जिसे हल करना आसान है। अंत में,
I
के लिए हल करने पर हमें अंतिम उत्तर प्राप्त होता है।