कैलकुलस उदाहरण

$\int \frac{x^{2}}{\sqrt{9 - x^{2}}} d x$

चरण 1

मान लीजिए $x = 3 \sin (t)$ , जहां $- \frac{π}{2} \leq t \leq \frac{π}{2}$ . फिर $d x = 3 \cos (t) d t$ . ध्यान दें कि $- \frac{π}{2} \leq t \leq \frac{π}{2}$ से, $3 \cos (t)$ सकारात्मक है.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 - {(3 \sin (t))}^{2}}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2

पदों को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1

$\sqrt{9 - {(3 \sin (t))}^{2}}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1.1

प्रत्येक पद को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1.1.1

उत्पाद नियम को $3 \sin (t)$ पर लागू करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 - (3^{2} \sin^{2} (t))}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.1.2

$3$ को $2$ के घात तक बढ़ाएं.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 - (9 \sin^{2} (t))}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.1.3

$9$ को $- 1$ से गुणा करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 - 9 \sin^{2} (t)}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.2

$9$ में से $9$ का गुणनखंड करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 (1) - 9 \sin^{2} (t)}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.3

$- 9 \sin^{2} (t)$ में से $9$ का गुणनखंड करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 (1) + 9 (- \sin^{2} (t))}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.4

$9 (1) + 9 (- \sin^{2} (t))$ में से $9$ का गुणनखंड करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 (1 - \sin^{2} (t))}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.5

पाइथागोरस सर्वसमिका लागू करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{9 \cos^{2} (t)}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.6

$9 \cos^{2} (t)$ को ${(3 \cos (t))}^{2}$ के रूप में फिर से लिखें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{\sqrt{{(3 \cos (t))}^{2}}} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.1.7

धनात्मक वास्तविक संख्या मानकर, करणी के अंतर्गत पदों को बाहर निकालें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{3 \cos (t)} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.2

सामान्य गुणनखंडों को रद्द करके व्यंजक को छोटा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.1

$3 \cos (t)$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.1.1

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\int \frac{{(3 \sin (t))}^{2}}{3 \cos (t)} (3 \cos (t)) d t$

चरण 2.2.1.2

व्यंजक को फिर से लिखें.

$\int {(3 \sin (t))}^{2} d t$

चरण 2.2.2

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.2.1

$3 \sin (t)$ में से $3$ का गुणनखंड करें.

$\int {(3 (\sin (t)))}^{2} d t$

चरण 2.2.2.2

उत्पाद नियम को $3 (\sin (t))$ पर लागू करें.

$\int 3^{2} \sin^{2} (t) d t$

चरण 2.2.2.3

$3$ को $2$ के घात तक बढ़ाएं.

$\int 9 \sin^{2} (t) d t$

चरण 3

चूँकि $9$ बटे $t$ अचर है, $9$ को समाकलन से हटा दें.

$9 \int \sin^{2} (t) d t$

चरण 4

$\sin^{2} (t)$ को $\frac{1 - \cos (2 t)}{2}$ के रूप में फिर से लिखने के लिए अर्ध-कोण सूत्र का प्रयोग करें.

$9 \int \frac{1 - \cos (2 t)}{2} d t$

चरण 5

चूँकि $\frac{1}{2}$ बटे $t$ अचर है, $\frac{1}{2}$ को समाकलन से हटा दें.

$9 (\frac{1}{2} \int 1 - \cos (2 t) d t)$

चरण 6

$\frac{1}{2}$ और $9$ को मिलाएं.

$\frac{9}{2} \int 1 - \cos (2 t) d t$

चरण 7

एकल समाकलन को कई समाकलन में विभाजित करें.

$\frac{9}{2} (\int d t + \int - \cos (2 t) d t)$

चरण 8

स्थिरांक नियम लागू करें.

$\frac{9}{2} (t + C + \int - \cos (2 t) d t)$

चरण 9

चूँकि $- 1$ बटे $t$ अचर है, $- 1$ को समाकलन से हटा दें.

$\frac{9}{2} (t + C - \int \cos (2 t) d t)$

चरण 10

मान लीजिए $u = 2 t$ .फिर $d u = 2 d t$ , तो $\frac{1}{2} d u = d t$ . $u$ और $d$ $u$ का उपयोग करके फिर से लिखें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.1

मान लें $u = 2 t$ . $\frac{d u}{d t}$ ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 10.1.1

$2 t$ को अवकलित करें.

$\frac{d}{d t} [2 t]$

चरण 10.1.2

चूंकि $2$ , $t$ के संबंध में स्थिर है, $t$ के संबंध में $2 t$ का व्युत्पन्न $2 \frac{d}{d t} [t]$ है.

$2 \frac{d}{d t} [t]$

चरण 10.1.3

घात नियम का उपयोग करके अवकलन करें, जिसमें यह वर्णन हो कि $\frac{d}{d t} [t^{n}]$ $n t^{n - 1}$ है, जहाँ $n = 1$ है.

$2 \cdot 1$

चरण 10.1.4

$2$ को $1$ से गुणा करें.

$2$

चरण 10.2

$u$ और $d u$ का उपयोग करके समस्या को फिर से लिखें.

$\frac{9}{2} (t + C - \int \cos (u) \frac{1}{2} d u)$

चरण 11

$\cos (u)$ और $\frac{1}{2}$ को मिलाएं.

$\frac{9}{2} (t + C - \int \frac{\cos (u)}{2} d u)$

चरण 12

चूँकि $\frac{1}{2}$ बटे $u$ अचर है, $\frac{1}{2}$ को समाकलन से हटा दें.

$\frac{9}{2} (t + C - (\frac{1}{2} \int \cos (u) d u))$

चरण 13

$u$ के संबंध में $\cos (u)$ का इंटीग्रल $\sin (u)$ है.

$\frac{9}{2} (t + C - \frac{1}{2} (\sin (u) + C))$

चरण 14

सरल करें.

$\frac{9}{2} (t - \frac{1}{2} \sin (u)) + C$

चरण 15

प्रत्येक एकीकरण प्रतिस्थापन चर के लिए वापस प्रतिस्थापित करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 15.1

$t$ की सभी घटनाओं को $\arcsin (\frac{x}{3})$ से बदलें.

$\frac{9}{2} (\arcsin (\frac{x}{3}) - \frac{1}{2} \sin (u)) + C$

चरण 15.2

$u$ की सभी घटनाओं को $2 t$ से बदलें.

$\frac{9}{2} (\arcsin (\frac{x}{3}) - \frac{1}{2} \sin (2 t)) + C$

चरण 15.3

$t$ की सभी घटनाओं को $\arcsin (\frac{x}{3})$ से बदलें.

$\frac{9}{2} (\arcsin (\frac{x}{3}) - \frac{1}{2} \sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))) + C$

चरण 16

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 16.1

$\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))$ और $\frac{1}{2}$ को मिलाएं.

$\frac{9}{2} (\arcsin (\frac{x}{3}) - \frac{\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2}) + C$

चरण 16.2

वितरण गुणधर्म लागू करें.

$\frac{9}{2} \arcsin (\frac{x}{3}) + \frac{9}{2} (- \frac{\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2}) + C$

चरण 16.3

$\frac{9}{2}$ और $\arcsin (\frac{x}{3})$ को मिलाएं.

$\frac{9 \arcsin (\frac{x}{3})}{2} + \frac{9}{2} (- \frac{\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2}) + C$

चरण 16.4

$\frac{9}{2} (- \frac{\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2})$ गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 16.4.1

$\frac{9}{2}$ को $\frac{\sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2}$ से गुणा करें.

$\frac{9 \arcsin (\frac{x}{3})}{2} - \frac{9 \sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{2 \cdot 2} + C$

चरण 16.4.2

$2$ को $2$ से गुणा करें.

$\frac{9 \arcsin (\frac{x}{3})}{2} - \frac{9 \sin (2 \arcsin (\frac{x}{3}))}{4} + C$

चरण 17

पदों को पुन: व्यवस्थित करें

$\frac{9}{2} \arcsin (\frac{1}{3} x) - \frac{9}{4} \sin (2 \arcsin (\frac{1}{3} x)) + C$