कैलकुलस उदाहरण

$\int \frac{1}{x^{3} \sqrt{x^{2} - 1}} d x$

चरण 1

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

$\int \frac{1}{\sec^{3} (t) \sqrt{\sec^{2} (t) - 1}} (\sec (t) \tan (t)) d t$

चरण 2

पदों को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1

$\sqrt{\sec^{2} (t) - 1}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.1.1

पाइथागोरस सर्वसमिका लागू करें.

$\int \frac{1}{\sec^{3} (t) \sqrt{\tan^{2} (t)}} (\sec (t) \tan (t)) d t$

चरण 2.1.2

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

$\int \frac{1}{\sec^{3} (t) \tan (t)} (\sec (t) \tan (t)) d t$

चरण 2.2

सामान्य गुणनखंडों को रद्द करके व्यंजक को छोटा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.1

$\sec (t) \tan (t)$ का उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.1.1

$\sec^{3} (t) \tan (t)$ में से $\sec (t) \tan (t)$ का गुणनखंड करें.

$\int \frac{1}{\sec (t) \tan (t) (\sec^{2} (t))} (\sec (t) \tan (t)) d t$

चरण 2.2.1.2

उभयनिष्ठ गुणनखंड रद्द करें.

$\int \frac{1}{\sec (t) \tan (t) \sec^{2} (t)} (\sec (t) \tan (t)) d t$

चरण 2.2.1.3

व्यंजक को फिर से लिखें.

$\int \frac{1}{\sec^{2} (t)} d t$

चरण 2.2.2

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 2.2.2.1

$1$ को $1^{2}$ के रूप में फिर से लिखें.

$\int \frac{1^{2}}{\sec^{2} (t)} d t$

चरण 2.2.2.2

$\frac{1^{2}}{\sec^{2} (t)}$ को ${(\frac{1}{\sec (t)})}^{2}$ के रूप में फिर से लिखें.

$\int {(\frac{1}{\sec (t)})}^{2} d t$

चरण 2.2.2.3

ज्या और कोज्या के संदर्भ में $\sec (t)$ को फिर से लिखें.

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

चरण 2.2.2.4

$\frac{1}{\cos (t)}$ से भाग देने के लिए भिन्न के प्रतिलोम से गुणा करें.

$\int {(1 \cos (t))}^{2} d t$

चरण 2.2.2.5

$\cos (t)$ को $1$ से गुणा करें.

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

चरण 3

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

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

चरण 4

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

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

चरण 5

एकल समाकलन को कई समाकलन में विभाजित करें.

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

चरण 6

स्थिरांक नियम लागू करें.

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

चरण 7

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 7.1

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

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 7.1.1

$2 t$ को अवकलित करें.

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

चरण 7.1.2

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 7.1.3

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 7.1.4

$2$ को $1$ से गुणा करें.

$2$

चरण 7.2

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

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

चरण 8

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

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

चरण 9

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

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

चरण 10

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

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

चरण 11

सरल करें.

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

चरण 12

प्रत्येक एकीकरण प्रतिस्थापन चर के लिए वापस प्रतिस्थापित करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 12.1

$t$ की सभी घटनाओं को $arcsec (x)$ से बदलें.

$\frac{1}{2} (arcsec (x) + \frac{1}{2} \sin (u)) + C$

चरण 12.2

$u$ की सभी घटनाओं को $2 t$ से बदलें.

$\frac{1}{2} (arcsec (x) + \frac{1}{2} \sin (2 t)) + C$

चरण 12.3

$t$ की सभी घटनाओं को $arcsec (x)$ से बदलें.

$\frac{1}{2} (arcsec (x) + \frac{1}{2} \sin (2 arcsec (x))) + C$

चरण 13

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 13.1

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

$\frac{1}{2} (arcsec (x) + \frac{\sin (2 arcsec (x))}{2}) + C$

चरण 13.2

वितरण गुणधर्म लागू करें.

$\frac{1}{2} arcsec (x) + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 arcsec (x))}{2} + C$

चरण 13.3

$\frac{1}{2}$ और $arcsec (x)$ को मिलाएं.

$\frac{arcsec (x)}{2} + \frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 arcsec (x))}{2} + C$

चरण 13.4

$\frac{1}{2} \cdot \frac{\sin (2 arcsec (x))}{2}$ गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 13.4.1

$\frac{1}{2}$ को $\frac{\sin (2 arcsec (x))}{2}$ से गुणा करें.

$\frac{arcsec (x)}{2} + \frac{\sin (2 arcsec (x))}{2 \cdot 2} + C$

चरण 13.4.2

$2$ को $2$ से गुणा करें.

$\frac{arcsec (x)}{2} + \frac{\sin (2 arcsec (x))}{4} + C$

चरण 14

पदों को पुन: व्यवस्थित करें

$\frac{1}{2} arcsec (x) + \frac{1}{4} \sin (2 arcsec (x)) + C$