Indefinite Integrals in Class 12th
1.कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Indefinite Integrals in Class 12th),अनिश्चित समाकलन कक्षा 12 (Indefinite Integral Class 12):
कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Indefinite Integrals in Class 12th) के इस आर्टिकल में अनिश्चित समाकलनों पर आधारित कुछ विशिष्ट सवालों को हल करके समझने का प्रयास करेंगे।
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2.कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल के उदाहरण (Indefinite Integrals in Class 12th Illustrations):
1 से 24 तक के प्रश्नों के फलनों का समाकलन कीजिए।
Illustration:1. \frac{1}{x-x^3}
Solution: \frac{1}{x-x^2} \\ I=\int \frac{1}{x-x^3} d x \\ \Rightarrow I=\int \frac{1}{x(1-x)(1+x)} d x
आंशिक भिन्नों में वियोजित करने पर:
\frac{1}{x(1-x)(1+x)}=\frac{A}{x}+\frac{B}{1-x}+\frac{C}{1+x} \\ \Rightarrow \frac{1}{x(1-x)(1+x)} =\frac{\left.A\left(1-x^2\right)+B x(1+x)+C x(1-x\right)}{x(1-x)(1+x)} \\ \Rightarrow 1=A\left(1-x^2\right) +B x(1+x)+C x(1-x)
Put x=1 \\ 1=B(1)(1+1) \Rightarrow B=\frac{1}{2}
put x=0 \\1=A(1-0) \Rightarrow A=1
put x=-1 \\ 1=A\left(1-(-1)^2\right)+C(-1)(1-(-1)) \\ \Rightarrow 1=A(1-1)-C(1+1) \\ \Rightarrow c=-\frac{1}{2} \\ I=\int\left[\frac{1}{x}+\frac{1}{2(1-x)}-\frac{1}{2(1+x)}\right] d x \\ =\int \frac{1}{x} d x+\frac{1}{2} \int \frac{1}{1-x} d x-\frac{1}{2} \int \frac{1}{1+x} d x \\ =\log |x|-\frac{1}{2} \log \left|1-x\right| -\frac{1}{2} \log \left|1+x\right|+c \\ =\frac{1}{2} \times 2 \log |x|-\frac{1}{2} \log \left|1-x^2\right|+c \\ \Rightarrow I=\frac{1}{2} \log \left|x^2\right|-\frac{1}{2} \log \left|1-x^2\right|+C \\ \Rightarrow I=\frac{1}{2} \log \left|\frac{x^2}{1-x^2}\right|+C
Illustration:2. \frac{1}{\sqrt{x+a}+\sqrt{x+b}}
Solution: \frac{1}{\sqrt{x+a}+\sqrt{x+b}} \\ I=\int \frac{1}{\sqrt{x+a}+\sqrt{x+b}} d x \\ =\int \frac{\sqrt{x+a}-\sqrt{x+b}}{(\sqrt{x+a}+\sqrt{x+b})(\sqrt{x+a}-\sqrt{x+b})} dx \\ =\int \frac{\sqrt{x+a}-\sqrt{x+b}}{(x+a)-(x+b)} d x \\ =\int \frac{\sqrt{x+a}-\sqrt{x+b}}{a-b} d x \\ =\frac{1}{(a-b)}\left[\int \sqrt{x+a} d x-\int \sqrt{x+b} d x\right]+c \\ =\frac{1}{(a-b)}\left[\frac{(x+a)^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}}-\frac{(x+b)^{\frac{3}{2}}}{\frac{3}{2}}\right]+c \\ \Rightarrow I =\frac{2}{3(a-b)}\left[(x+a)^{\frac{3}{2}}-(x+b)^{\frac{3}{2}}\right]+c
Illustration:3. \frac{1}{x \sqrt{a x-x^2}}
Solution: \frac{1}{x \sqrt{a x-x^2}} \\ I=\int \frac{1}{x \sqrt{a x-x^2}} d x
Put x=\frac{a}{t} \Rightarrow d x=-\frac{a}{t^2} dt \\ \Rightarrow I=\int \frac{1}{\frac{a}{t} \sqrt{a \cdot \frac{a}{t}-\frac{a^2}{t^2}}}\left(-\frac{a}{t^2}\right) dt \\ =-\int \frac{t}{a \sqrt{\frac{1}{t}-\frac{1}{t^2}}} \cdot \frac{1}{t^2} d t \\ =-\frac{1}{a} \int \frac{1}{\frac{\sqrt{t-1}}{t}} \times \frac{1}{t} d t \\ =-\frac{1}{a} \int \frac{1}{\sqrt{t-1}} d t \\ =-\frac{1}{a} \frac{(t-1)^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}}+C \\ =-\frac{2}{a}(t-1)^{\frac{1}{2}} +C \\ \Rightarrow I=-\frac{2}{a}\left(\frac{a}{x}-1\right)^{\frac{1}{2}}+C \\ \Rightarrow I=-\frac{2}{a}\left(\frac{a-x}{x}\right)^{\frac{1}{2}}+C
Illustration:4. \frac{1}{x^2\left(x^4+1\right)^{\frac{3}{4}}}
Solution: \frac{1}{x^2\left(x^4+1\right)^{\frac{3}{4}}} \\ I=\int \frac{1}{x^2\left(x^4+1\right)^{\frac{3}{4}}} d x \\ =\int \frac{1}{x^5\left(\frac{1}{x^4}+1\right)^{\frac{3}{4}}} d x
Put \frac{1}{x^4}=t \Rightarrow d t=\frac{-4}{x^5} dx \\ =\int \frac{1}{(t+1)^{\frac{3}{4}}}\left(-\frac{d t}{4}\right) \\ =-\frac{1}{4} \frac{(t+1)^{-\frac{3}{4}+1}}{-\frac{3}{4}+1}+c \\ =-\frac{1}{4} \times \frac{4}{1}(t+1)^{\frac{1}{4}}+C \\ I=-\left(\frac{1}{x^4}+1\right)^{\frac{1}{4}}+C
Illustration:5. \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}+x^{\frac{1}{3}}}
Solution: \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}+x^{\frac{1}{3}}} \\ I=\int \frac{1}{x^{\frac{1}{2}}+x^{\frac{1}{3}}} dx
put x=t^6 \Rightarrow dx=6 t^5 dt \\ I =\int \frac{1}{\left(t^6\right)^{\frac{1}{2}} +\left(t^6\right)^{\frac{1}{3}}}\left(6 t^5 d t\right) \\ =6 \int \frac{t^5}{t^3+t^2} d t \\ =6 \int \frac{t^5}{t^2(t+1)} d t \\ =6 \int \frac{t^3}{t+1} \\ \begin{array}{c|c} & t^2-t+1 \\ \hline t+1 & t^3 \\ & t^3+t^2 \\ & - \quad - \\ \hline & -t^2 \\ & -t^2-t \\ & + \quad + \\ \hline & t \\ & t+1 \\ & - \quad - \\ \hline & -1\end{array} \\ \Rightarrow I=6 \int\left(t^2-t+1-\frac{1}{t+1}\right) d t \\ =6 \int t^2 d t-6 \int t d t+6 \int 1 \cdot d t-6 \int \frac{1}{t+1} d t\\ =6 \cdot \frac{t^3}{3}-6 \cdot \frac{t^2}{2}+6 t-6 \log |1+t|+C \\ \Rightarrow I =2 x^{\frac{1}{2}}-3 x^{\frac{1}{3}}+6 x^{\frac{1}{6}}-6 \log |1+x^{\frac{1}{6}}|+C
Illustration:6. \frac{5 x}{(x+1)\left(x^2+9\right)}
Solution: \frac{5 x}{(x+1)\left(x^2+9\right)} \\ I=\int \frac{5 x}{(x+1)\left(x^2+9\right)} dx
आंशिक भिन्नों में वियोजित करने पर:
\frac{5 x}{(x+1)\left(x^2+9\right)}=\frac{A}{x+1}+\frac{B x+C}{x^2+9} \\ \Rightarrow \frac{5 x}{(x+1)\left(x^2+9\right)} =\frac{A\left(x^2+9\right)+(B x+C)(x+1)}{(x+1)\left(x^2+9\right)} \\ \Rightarrow 5 x=A\left(x^2+9\right)+(B x+C)(x+1)
Put x=-1 \\ \Rightarrow 5(-1)=A\left((-1)^2+9\right) \\ \Rightarrow-5=A(1+9) \Rightarrow A=-\frac{5}{10} =-\frac{1}{2}
Put x=0 \\ 5(0)=A(9)+C(0+1) \\ \Rightarrow 0=-\frac{1}{2} \times 9+C \Rightarrow C=\frac{9}{2}
Put x=1 \\ \Rightarrow 5(1)=A\left(1^2+9\right)+(B \times 1+C)(1+1) \\ \Rightarrow 5=-\frac{1}{2}(1+9)+\left(B+\frac{9}{2}\right) \times 2 \\ \Rightarrow 5=-5+2 B+9 \\ \Rightarrow 2B=10-9 \Rightarrow B=\frac{1}{2} \\ I=\int\left(-\frac{1}{2(x+1)}+\frac{\frac{1}{2} x+\frac{9}{2}}{x^2+9}\right) d x \\ =-\frac{1}{2} \int \frac{1}{x+1} d x+\frac{1}{2} \int \frac{x}{x^2+9} d x+\frac{9}{2} \int \frac{1}{x^2+9} d x \\ =-\frac{1}{2} \log |1+x|+\frac{1}{4} \log \left|x^2+9\right|+\frac{9}{2} \cdot \frac{1}{3} \tan^{-1} \left(\frac{x}{3}\right)+c \\ \Rightarrow I=-\frac{1}{2} \log |1+x|+\frac{1}{4} \log \mid x^2+9\mid+\frac{3}{2} \tan^{-1} \left(\frac{x}{3}\right)+c
Illustration:7. \frac{\sin x}{\sin (x-a)}
Solution: \frac{\sin x}{\sin (x-a)} \\ I=\int \frac{\sin x}{\sin (x-a)} d x
put x-a=t \Rightarrow d x=d t \\ I=\int \frac{\sin (t+a)}{\sin t} d t \\ =\int \frac{\sin t \cos a+\cos t \sin a}{\sin t} d t \\ =\int \frac{\sin t \cos a}{\sin t} d t+\int \frac{\cos t \sin a}{\sin t} d t \\ =\int \cos a d t+\int \cot t \sin a d t \\ =t \cos a+\sin a \log |\sin t|+c_1 \\ \Rightarrow I=(x-a) \cos a+\sin a\log | \sin (x-a) |+c_1 \\ \Rightarrow I=x \cos a+\sin a \log \mid \sin (x-a) \mid+c
Illustration:8. \frac{e^{5 \log x}-e^{4 \log x}}{e^{3 \log x}-e^{2 \log x}}
Solution: \frac{e^{5 \log x}-e^{4 \log x}}{e^{3 \log x}-e^{2 \log x}} \\ I=\int \frac{e^{5 \log x}-e^{4 \log x}}{e^{3 \log x}-e^{\log x} d x} \\ =\int \frac{e^{\log x^5}-e^{\log x^4}}{e^{\log x^3}-e^{\log x^2}} d x \\ =\int \frac{x^5-x^4}{x^3-x^2} d x \\ =\int \frac{x^4(x-1)}{x^2(x-1)} d x \\ \Rightarrow I=\int x^2 d x \\ \Rightarrow I=\frac{1}{3} x^3+C
Illustration:9. \frac{\cos x}{\sqrt{4-\sin ^2 x}}
Solution: \frac{\cos x}{\sqrt{4-\sin ^2 x}} \\ I=\int \frac{\cos x}{\sqrt{4-\sin ^2 x}} d x
Put \sin x=t \Rightarrow \cos x d x=d t \\ I=\int \frac{1}{\sqrt{4-t^2}} d t \\ =\sin ^{-1}\left(\frac{t}{2}\right)+C \\ \Rightarrow I=\sin ^{-1}\left(\frac{\sin x}{2}\right)+C
Illustration:10. \frac{\sin ^8 x-\cos ^8 x}{1-2 \sin ^2 x \cos ^2 x}
Solution: \frac{\sin ^8 x-\cos ^8 x}{1-2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \\ I=\int \frac{\sin ^8 x-\cos ^8 x}{1-2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \\ =\int \frac{\left(\sin ^4 x-\cos ^4 x\right)\left(\sin ^4 x+\cos ^4 x\right) d x}{\left(\sin ^2 x+\cos ^2 x\right)^2-2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \\ =\int \frac{\left(\sin ^4 x-\cos ^4 x\right)\left(\sin ^4 x+\cos ^4 x\right) d x}{\left(\sin ^4 x+\cos ^4 x\right)+2 \sin ^2 x \cos ^2 x-2 \sin ^2 x \cos ^2 x} \\ =\int \frac{\left(\sin ^2 x-\cos ^2 x\right)\left(\sin ^2 x+\cos ^2 x\right)\left(\sin ^4 x+\cos ^4 x\right) d x}{\left(\sin^4 x+\cos ^4 x\right)} \\ =\int (1)\left(\sin ^2 x-\cos ^2 x\right) d x \\ =-\int \left(\cos ^2 x-\sin ^2 x\right) d x \\ =-\int \cos 2x dx \\ =-\frac{1}{2} \sin 2 x+C
Illustration:11. \frac{1}{\cos (x+a) \cos (x+b)}
Solution: \frac{1}{\cos (x+a) \cos (x+b)} \\ I=\int \frac{1}{\cos (x+a) \cos (x+b)} d x \\ =\frac{1}{\sin (a-b)} \int \frac{\sin (a-b)}{\cos (x+a) \cos (x+b)} d x \\ =\frac{1}{\sin (a-b)} \int \frac{\sin [(x+b)-(x+b)] d x}{\cos (x+a) \cos (x+b)} \\ =\frac{1}{\sin (a-b)} \int \frac{\sin (x+a) \cos (x+b)-\cos (x+a) \sin (x+b)}{\cos (x+a) \cos (x+b)} d x \\ =\frac{1}{\sin (a-b)} \int \frac{\sin (x+a) \cos (x+b)}{\cos (x+a) \cos (x+b)} d x -\frac{1}{\sin (a-b)} \int \frac{\cos (x+a) \sin (x+b)}{\cos (x+a) \cos (x+b)} d x \\ =\frac{1}{\sin (a-b)} \int \tan (x+a) d x-\frac{1}{\sin (a-b)} \int \tan (x+b) d x \\ =\frac{-1}{\sin (a-b)} \log |\cos (x+a)|+\frac{1}{\sin (a-b)} \log |\cos (x+b)|+c \\ =\frac{-1}{\sin (a-b)} \log |\cos (x+a)|+\frac{1}{\sin (a-b)} \log |\cos (x+b)|+c \\ \Rightarrow I=\frac{1}{\sin (a-b)} \log \left|\frac{\cos (x+b)}{\cos (x+a)}\right|+c
Illustration:12. \frac{x^3}{\sqrt{1-x^8}}
Solution: \frac{x^3}{\sqrt{1-x^8}} \\ I=\int \frac{x^3}{\sqrt{1-x^8}} d x \\ =\int \frac{x^3}{\sqrt{1-\left(x^4\right)^2}} dx
Put x^4=t \Rightarrow 4 x^3 d x=d t \\ \Rightarrow I=\frac{1}{4} \int \frac{1}{\sqrt{1-t^2}} d t \\ =\frac{1}{4} \sin ^{-1} t+C \\ \Rightarrow I=\frac{1}{4} \sin ^{-1}\left(x^4\right)+C
Illustration:13. \frac{e^x}{\left(1+e^x\right)\left(2+e^x\right)}
Solution: \frac{e^x}{\left(1+e^x\right)\left(2+e^x\right)} \\ I=\int \frac{e^x d x}{\left(1+ e^x \right) \left(2+e^x\right)}
Put e^x=t \Rightarrow e^x d x=d t \\ I=\int \frac{1}{(1+t)(t+2)} d t \\ =\int\left(\frac{1}{1+t}-\frac{1}{t+2}\right) d t \\ =\int \frac{1}{1+t} d t-\int \frac{1}{t+2} d t \\ =\log |1+t|-\log |t+2|+c \\ I=\log \left|\frac{1+t}{t+2}\right|+c \\ \Rightarrow I=\log \left|\frac{1+e^x}{2+e^x}\right|+C
Illustration:14. \frac{1}{\left(x^2+1\right)\left(x^2+4\right)}
Solution: \frac{1}{\left(x^2+1\right)\left(x^2+4\right)} \\ I=\int \frac{1}{\left(x^2+1\right) \left(x^2+4\right)} d x \\ =\frac{1}{3} \int\left(\frac{1}{x^2+1}-\frac{1}{x^2+4}\right) d x \\ =\frac{1}{3} \int \frac{1}{x^2+1} d x-\frac{1}{3} \int \frac{1}{x^2+4} d x \\ \Rightarrow I=\frac{1}{3} \tan ^{-1} x-\frac{1}{6} \tan ^{-1}\left(\frac{x}{2}\right)+c
Illustration:15. \cos ^3 x e^{\log \sin x}
Solution: \cos ^3 x e^{\log \sin x} dx \\ I=\int \cos ^3 x e^{\log \sin x} d x \\ \Rightarrow I=\int \cos ^3 x \sin x dx
Put \cos x=t \Rightarrow-\sin x d x=d t \\ \Rightarrow I=-\int t^3 d t \\ =-\frac{1}{4} t^4+c \\ \Rightarrow I=-\frac{1}{4} \cos ^4 x+C
Illustration:16. e^{3 \log x} \left(x^4+1\right)^{-1}
Solution: e^{3 \log x} \left(x^4+1\right)^{-1} \\ I=\int e^{3 \log x}\left(x^4+1\right)^{-1} dx \\ =\int e^{\log x^3}\left(x^4+1\right)^{-1} dx \\=\int x^3\left(x^4+1\right)^{-1} dx \\ =\int \frac{x^3}{x^4+1} dx
Put x^4+1=t \\ 4 x^3 d x=d t \\ I=\frac{1}{4} \int \frac{1}{t} dt \\ =\frac{1}{4} \log t+C \\ I=\frac{1}{4} \log \left(x^4+1\right)+C
Illustration:17. f^{\prime}(a x+b)[f(a x+b)]^n
Solution: f^{\prime}(a x+b)[f(a x+b)]^n \\ I=\int f^{\prime}(a x+b)[f(a x+b)]^n dx
Put f(a x+b)=t \Rightarrow f^{\prime}(a x+b) \cdot a d x=d t \\ \Rightarrow I=\frac{1}{a} \int t^n d t \\ =\frac{1}{a} \cdot \frac{t^{n+1}}{n+1}+c \\ \Rightarrow I=\frac{1}{a(n+1)}[f(a x+b)]^{n+1}+c
Illustration:18. \frac{1}{\sqrt{\sin ^3 x \sin (x+\alpha)}}
Solution: \frac{1}{\sqrt{\sin ^3 x \sin (x+\alpha)}} \\ I=\int \frac{1}{\sqrt{\sin ^3 x \sin (x+\alpha)}} d x \\ =\int \frac{1}{\sqrt{\sin ^3 x(\sin x \cos \alpha+\cos x \sin \alpha)}} dx \\ =\int \frac{d x}{\sqrt{\sin ^4 x\left(\frac{\sin x \cos \alpha}{\sin x}+\frac{\cos x \sin \alpha}{\sin x}\right)}} \\ =\int \frac{d x }{\sin ^2 x \sqrt{\cos \alpha+\cot x \sin \alpha)}} \\ \Rightarrow I=\int \frac{\operatorname{cosec}^2 x d x}{\sqrt{\cos \alpha+\cot x \sin \alpha}}
Put \cos \alpha+\cot x \sin \alpha=t \\ \Rightarrow-\operatorname{cosec}^2 x \sin \alpha dx=dt \\ \Rightarrow \operatorname{cosec}^2 x d x=-\frac{1}{\sin \alpha} d t \\ \Rightarrow I=\frac{-1}{\sin \alpha} \int \frac{1}{\sqrt{t}} d t \\ =-\frac{1}{\sin \alpha} \frac{t^{\frac{1}{2}}}{\frac{1}{2}}+c \\ \Rightarrow I=-\frac{2}{\sin \alpha} \sqrt{\cos \alpha+\cot x \sin \alpha}+c \\ =-\frac{2}{\sin \alpha} \sqrt{\frac{\sin \alpha \cos \alpha+\cos x \sin \alpha}{\sin x}}+c \\ \Rightarrow I=-\frac{2}{\sin \alpha} \sqrt{\frac{\sin (x+\alpha)}{\sin x}}+c
Illustration:19. \frac{\sin ^{-1} \sqrt{x}-\cos ^{-1} \sqrt{x}}{\sin ^{-1} \sqrt{x}+\cos ^{-1} \sqrt{x}}(x \in[0,1])
Solution: \frac{\sin ^{-1} \sqrt{x}-\cos ^{-1} \sqrt{x}}{\sin ^{-1} \sqrt{x}+\cos ^{-1} \sqrt{x}} \\ I=\int \frac{\sin ^{-1} \sqrt{x}-\cos ^{-1} \sqrt{x}}{\sin ^{-1} \sqrt{x}+\cos ^{-1} \sqrt{x}} d x \\ =\int \frac{\sin ^{-1} \sqrt{x}-\cos ^{-1} \sqrt{x}}{\frac{\pi}{2}} d x \\ =\frac{2}{\pi} \int\left[\sin ^{-1} \sqrt{x}-\left(\frac{\pi}{2}-\sin \sqrt{x}\right)\right] dx \\ =\frac{2}{\pi} \int\left(\sin ^{-1} \sqrt{x}-\frac{\pi}{2}+\sin ^{-1} \sqrt{x}\right) d x \\ =\frac{4}{\pi} \int \sin ^{-1} \sqrt{x} d x-\int 1 \cdot d x
Put प्रथम समाकल में x=\sin ^2 t \Rightarrow d x=2 \sin t \cos t dt \\ \sin t=\sqrt{x}, \cos t=\sqrt{1-x} \\ =\frac{4}{\pi} \int \sin ^{-1} \sqrt{\sin ^2 t} \cdot 2 \sin t \cos t d t-x+C \\ =\frac{4}{\pi} \int t \sin 2 t-x+C \\ =\frac{4}{\pi} t \int \sin 2t d t-\frac{4}{\pi} \int\left[\frac{d}{d t}(t) \int \sin 2 t d t\right] dt-x+C \\ =\frac{4}{\pi} \quad t\left(-\frac{\cos 2 t}{2}\right)-\frac{4}{\pi} \int\left(-\frac{\cos 2 t}{2}\right) dt-x+C \\ =\frac{-2}{\pi} t \cos 2 t+\frac{1}{\pi} \sin 2 t-x+C \\ =-\frac{2}{\pi} \sin ^{-1} \sqrt{x}\left(1-2 \sin ^2 t\right)+\frac{2}{\pi} \sin t \cos t-x+C \\ =-\frac{2}{\pi} \sin^{-1} \sqrt{x}(1-2 x)+\frac{2}{\pi} \sqrt{x} \sqrt{1-x}-x+C \\ \Rightarrow I=\frac{2(2 x-1)}{\pi} \sin^{-1} \sqrt{x}+\frac{2}{\pi} \sqrt{x-x^2}-x+C
Illustration:20. \sqrt{\frac{1-\sqrt{x}}{1+\sqrt{x}}}
Solution: \sqrt{\frac{1-\sqrt{x}}{1+\sqrt{x}}} \\ I=\int \sqrt{\frac{1-\sqrt{x}}{1+\sqrt{x}} \times \frac{1-\sqrt{x}}{1-\sqrt{x}}} d x \\ =\int \sqrt{\frac{(1-\sqrt{x})^2}{1-x}} d x \\ =\int \frac{1-\sqrt{x}}{1-x} d x
Put x=\cos ^2 \theta \Rightarrow d x=-2 \cos \theta \sin \theta d \theta \\ =\int \frac{1-\cos \theta}{1-\cos ^2 \theta}(-2 \cos \theta \sin \theta) d \theta \\ =-2 \int \frac{1-\cos \theta}{\sin \theta}(\cos \theta \sin \theta) d \theta \\ =-2 \int(1-\cos \theta) \cos \theta d \theta \\ = -2 \int\left(\cos \theta-\cos ^2 \theta\right) d \theta \\ =-2 \int \cos \theta d \theta+2 \int \frac{1+\cos 2 \theta}{2} d \theta \\ =-2 \sin \theta+\int-1 \cdot d \theta+\int \cos 2 \theta d \theta \\ =-2 \sin \theta+\theta+\frac{1}{2} \sin 2 \theta+C \\ \Rightarrow I=-2 \sqrt{1-x}+\cos ^{-1} \sqrt{x}+\frac{1}{2} \times 2 \sin \theta \cos \theta+C \\ \Rightarrow I=-2 \sqrt{1-x}+\cos^{-1} \sqrt{x}+\sqrt{x-x^2}+C
Illustration:21. \frac{2+\sin 2 x}{1+\cos 2 x} e^x
Solution: \frac{2+\sin 2 x}{1+\cos } \cdot e^x \\ I=\int \frac{2+\sin 2 x}{1+\cos 2 x} e^x d x \\ =\int \frac{(2+2 \sin x \cos x)}{1+2 \cos ^2 x-1} e^x d x \\ =2 \int \frac{1+\sin x \cos x}{2 \cos ^2 x} e^x d x \\ =\int \frac{e^x}{\cos ^2 x} d x+\int e^x \tan x d x+c \\ =\int e^x\left(\sec ^2 x+\tan x\right) dx+C \\ f(x)=\tan x \Rightarrow f^{\prime}(x)=\sec ^2 x
अतः सूत्र I=\int e^x\left[f(x)+f^{\prime}(x)\right] d x=e^x f(x) से:
\Rightarrow I=e^x \tan x+C
Illustration:22. \frac{x^2+x+1}{(x+1)^2(x+2)}
Solution: \frac{x^2+x+1}{(x+1)^2(x+2)} \\ I=\int \frac{x^2+x+1}{(x+1)^2(x+2)} d x
आंशिक भिन्नों में वियोजित करने पर:
\frac{x^2+x+1}{(x+1)^2(x+2)}=\frac{A}{x+1}+\frac{B}{(x+1)^2}+\frac{C}{x+2} \\ \Rightarrow x^2+x+1=A(x+1)(x+2)+B(x+2)+C(x+1)^2
Put x=-1 \\ (-1)^2-1+1=B(-1+2) \Rightarrow B=1
Put x=-2 \\ (-2)^2-2+1=C(-2+1)^2 \Rightarrow C=3
Put x=0,1=2 A+2 B+C \\ 1=2 A+2+3 \Rightarrow A=-2 \\ I=\int \frac{-2}{x+1} d x+\int \frac{1}{(x+1)^2} d x+3 \int \frac{1}{x+2} dx \\ \Rightarrow I=-2 \log |x+1|-\frac{1}{(x+1)}+3 \log |x+2|+C
Illustration:23. \tan^{-1} \sqrt{\frac{1-x}{1+x}}
Solution: \tan ^{-1} \sqrt{\frac{1-x}{1+x}} \\ I=\int \tan ^{-1} \sqrt{\frac{1-x}{1+x}} dx
Put x=\cos \theta \Rightarrow d x=-\sin \theta d \theta \\=\int \tan ^{-1} \sqrt{\frac{1-\cos \theta}{1+\cos \theta}}(-\sin \theta) d \theta \\ =\int \tan \sqrt{\frac{2 \sin ^2 \frac{\theta}{2}}{2 \cos ^2 \frac{\theta}{2}}}(-\sin \theta) d \theta \\ =-\int \tan ^{-1}\left(\tan \frac{\theta}{2}\right) \sin \theta d \theta \\ =-\frac{1}{2} \int \theta \sin \theta d \theta \\ =\frac{1}{2} \theta \cos \theta-\frac{1}{2} \sin \theta+C \\ \Rightarrow I=\frac{1}{2}\left[x \cos ^{-1} x-\frac{1}{2} \sqrt{1-x^2}\right]+C
Illustration:24. \frac{\sqrt{x^2+1}\left[\log \left(x^2+1\right)-2 \log x\right]}{x^4}
Solution: \frac{\sqrt{x^2+1}\left[\log \left(x^2+1\right)-2 \log x\right]}{x^4} \\ I=\int \frac{\sqrt{x^2+1}\left[\log \left(x^2+1\right)-2 \log x\right]}{x^4} d x \\ =\int \frac{x \sqrt{1+\frac{1}{x^2}}}{x^4} \log \left(\frac{1+x^2}{x^2}\right) d x \\ =\int \frac{\sqrt{1+\frac{1}{x^2}}}{x^3} \log \left(1+\frac{1}{x^2}\right) dx
Put \frac{1}{x^2}=t^2 \Rightarrow-\frac{2}{x^3} dx=-2t dt \\ =-\int t^2 \log t^2 d t \\ =-2 \log t \int t^2 d t+2 \int\left[ \frac{d}{d t} \log t \int t^2 dt \right] dt \\ =-\frac{2 t^3}{3} \log t+2 \int \frac{1}{t} \cdot \frac{t^3}{3} d t+C \\ =-\frac{1}{3} t^3 \log t^2+\frac{2}{9} t^3+c \\ \Rightarrow I =-\frac{1}{3} \left(1+\frac{1}{x^2}\right)^{\frac{3}{2}}\left[\log \left(1+\frac{1}{x^2}\right)-\frac{2}{3}\right]+C
उपर्युक्त उदाहरणों के द्वारा कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Indefinite Integrals in Class 12th),अनिश्चित समाकलन कक्षा 12 (Indefinite Integral Class 12) को समझ सकते हैं।
Also Read This Article:- Definite Integrals by Substitution
3.कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Frequently Asked Questions Related to Indefinite Integrals in Class 12th),अनिश्चित समाकलन कक्षा 12 (Indefinite Integral Class 12) से सम्बन्धित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न:
प्रश्न:1.कुछ विशिष्ट प्रकार के समाकलनों को मानक रूप में कैसे बदलते हैं? (How Do You Convert Certain Types of Integrals into Standard Form?):
उत्तर: \frac{d x}{a x^2+b x+c} अथवा \frac{d x}{\sqrt{a x^2+b x+c}} के प्रकार के समाकलनों को प्रामाणिक रूप में निम्नलिखित विधि द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है:
(1.) a x^2+b x+c=a\left[x^2+\frac{b}{a} x+\frac{c}{a}\right]=a \left[\left(x +\frac{b}{2a}\right)^2+\left(\frac{c}{a}-\frac{b^2}{4 a^2}\right)\right]
(2.) \frac{p x+q}{a x^2+bx+c} के प्रकार को px+q=A \frac{d}{dx}(a x^2+b x+c)+B के रूप में परिवर्तित करके A व B के मान ज्ञात किए जा सकते हैं।
प्रश्न:2.समाकलन ज्ञात करने के कुछ विशिष्ट सूत्र लिखो। (Write Some Specific Formulas to Find the Integrals):
उत्तर:
\begin{array}{ccc}& \text{ समाकल्य } & \text{ प्रतिस्थापन } \\ (1.) & \sqrt{\frac{a-x}{a+x}} \text { या } \sqrt{\frac{a+x}{a-x}} & x= a \cos 2 \theta \\ (2.) & \sqrt{x+a} & x=a \cos 2 \theta \\ (3.) & \sqrt{2 a x-x^2} & x=a(1-\cos 2 \theta) \\ (4.) & \sqrt{\frac{a^2-x^2}{a^2+x^2}} \text { या } x \sqrt{\frac{a^2-x^2}{a^2+x^2}} & x^2= a \cos 2 \theta \\ (5.) & \sqrt{\frac{x+a}{x}} \text { या } \sqrt{\frac{x}{x+a}} & x=a \tan^2 \theta \\ (6.) & \sqrt{(x-\alpha)(x-\beta)} & x=\alpha \cos ^2 \theta+\beta \sin^2 \theta \end{array}
प्रश्न:3.प्रतिस्थापन द्वारा अनिश्चित समाकलनों का मान तीव्र गति से कैसे ज्ञात करते हैं? (How to Find the Indefinite Integrals by Substitution at a Faster Rate?):
उत्तर:इस विधि को तीव्रतर बनाने के लिए चरण (1) एवं (2) यानि Put करके अवकलन ज्ञात करने के बाद नए चर को समाकल में रखते हुए इसके बाद चरण (3) को करने की आवश्यकता नहीं है।यहाँ समाकलन सीधे सूत्र द्वारा ज्ञात कर लिया जाता और पुनः नए चर के स्थान पर पुराने चर का मान सीधे रख देते हैं।
उपर्युक्त प्रश्नों के उत्तर द्वारा कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Indefinite Integrals in Class 12th),अनिश्चित समाकलन कक्षा 12 (Indefinite Integral Class 12) के बारे में और अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
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Indefinite Integrals in Class 12th
कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल
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Indefinite Integrals in Class 12th
कक्षा 12वीं अनिश्चित समाकल (Indefinite Integrals in Class 12th) के इस आर्टिकल में
अनिश्चित समाकलनों पर आधारित कुछ विशिष्ट सवालों को हल करके समझने का प्रयास करेंगे।
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Lekhak Ke Baare Mein (About the Author)
**Satyam Narain Kumawat**
**Website Name:Satyam Mathematics**
*Owner:satyamcoachingcentre.in*
*Sthan:Manoharpur,Jaipur (Rajasthan)*
**Teaching Mathematics aur Anya Anubhav**
***Shiksha:**B.sc.,B.Ed.,(M.sc. star Ke Mathematics Ko Padhane ka Anubhav),B.com.,M.com. Ke vishayon Ko Padhane ka Anubhav,Philosophy,Psychology,Religious,sanskriti Mein Gahri Ruchi aur Adhyayan
***Anubhav:**phichale 23 varshon se M.sc.,M.com.,Angreji aur Vigyan Vishayon Mein Shikshaka Ka Lamba Anubhav
***Visheshagyata:*Maths,Adhyatma (spiritual),Yog vishayon ka vistrit Gyan*
****In Brief:I have read about M.sc. books,psychology,philosophy,spiritual, vedic,religious,yoga,health and different many knowledgeable books.I have about 23 years teaching experience upto M.sc. ,M.com.,English and science.
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