कैलकुलस उदाहरण

$x^{3} \sqrt{x^{2} + 1}$

चरण 1

$x^{3} \sqrt{x^{2} + 1}$ को एक फलन के रूप में लिखें.

$f (x) = x^{3} \sqrt{x^{2} + 1}$

चरण 2

फलन $F (x)$ को व्युत्पन्न $f (x)$ का अनिश्चित समाकलन ज्ञात करके पता किया जा सकता है.

$F (x) = \int f (x) d x$

चरण 3

हल करने के लिए समाकलन सेट करें.

$F (x) = \int x^{3} \sqrt{x^{2} + 1} d x$

चरण 4

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

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

चरण 5

$\sqrt{\tan^{2} (t) + 1}$ को सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 5.1

पाइथागोरस सर्वसमिका लागू करें.

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

चरण 5.2

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

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

चरण 6

घातांक जोड़कर $\sec (t)$ को $\sec^{2} (t)$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.1

$\sec^{2} (t)$ ले जाएं.

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

चरण 6.2

$\sec^{2} (t)$ को $\sec (t)$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 6.2.1

$\sec (t)$ को $1$ के घात तक बढ़ाएं.

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

चरण 6.2.2

घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ का उपयोग करें.

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

चरण 6.3

$2$ और $1$ जोड़ें.

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

चरण 7

$\tan^{2} (t)$ का गुणनखंड करें.

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

चरण 8

पाइथागोरस पहचान का उपयोग करते हुए, $\tan^{2} (t)$ को $- 1 + \sec^{2} (t)$ के रूप में फिर से लिखें.

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

चरण 9

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

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.1

मान लें $u = \sec (t)$ . $\frac{d u}{d t}$ ज्ञात करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 9.1.1

$\sec (t)$ को अवकलित करें.

$\frac{d}{d t} [\sec (t)]$

चरण 9.1.2

$t$ के संबंध में $\sec (t)$ का व्युत्पन्न $\sec (t) \tan (t)$ है.

$\sec (t) \tan (t)$

चरण 9.2

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

$\int (- 1 + u^{2}) u^{2} d u$

चरण 10

$(- 1 + u^{2}) u^{2}$ गुणा करें.

$\int - 1 u^{2} + u^{2} u^{2} d u$

चरण 11

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 11.1

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

$\int - u^{2} + u^{2} u^{2} d u$

चरण 11.2

घातांक जोड़कर $u^{2}$ को $u^{2}$ से गुणा करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 11.2.1

घातांकों को संयोजित करने के लिए घात नियम $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ का उपयोग करें.

$\int - u^{2} + u^{2 + 2} d u$

चरण 11.2.2

$2$ और $2$ जोड़ें.

$\int - u^{2} + u^{4} d u$

चरण 12

एकल समाकलन को कई समाकलन में विभाजित करें.

$\int - u^{2} d u + \int u^{4} d u$

चरण 13

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

$- \int u^{2} d u + \int u^{4} d u$

चरण 14

घात नियम के अनुसार, $u$ के संबंध में $u^{2}$ का समाकलन $\frac{1}{3} u^{3}$ है.

$- (\frac{1}{3} u^{3} + C) + \int u^{4} d u$

चरण 15

घात नियम के अनुसार, $u$ के संबंध में $u^{4}$ का समाकलन $\frac{1}{5} u^{5}$ है.

$- (\frac{1}{3} u^{3} + C) + \frac{1}{5} u^{5} + C$

चरण 16

सरल करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 16.1

$\frac{1}{3}$ और $u^{3}$ को मिलाएं.

$- (\frac{u^{3}}{3} + C) + \frac{1}{5} u^{5} + C$

चरण 16.2

सरल करें.

$- \frac{1}{3} u^{3} + \frac{1}{5} u^{5} + C$

चरण 17

प्रत्येक एकीकरण प्रतिस्थापन चर के लिए वापस प्रतिस्थापित करें.

और स्टेप्स के लिए टैप करें…

चरण 17.1

$u$ की सभी घटनाओं को $\sec (t)$ से बदलें.

$- \frac{1}{3} \sec^{3} (t) + \frac{1}{5} \sec^{5} (t) + C$

चरण 17.2

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

$- \frac{1}{3} \sec^{3} (\arctan (x)) + \frac{1}{5} \sec^{5} (\arctan (x)) + C$

चरण 18

उत्तर फलन $f (x) = x^{3} \sqrt{x^{2} + 1}$ का व्युत्पन्न है.

$F (x) =$ $- \frac{1}{3} \sec^{3} (\arctan (x)) + \frac{1}{5} \sec^{5} (\arctan (x)) + C$