MCQ
$\int_{ - \,\pi }^{\,\pi } {\frac{{2x(1 + \sin x)}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx}  =$
  • A
    ${\pi ^2}/4$
  • ${\pi ^2}$
  • C
    $0$
  • D
    $\pi /2$

Answer

Correct option: B.
${\pi ^2}$
(b) $I = \int_{ - \pi }^\pi {\frac{{2x(1 + \sin x)}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} $

$= \int_{ - \pi }^\pi {\frac{{2x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}\,dx} + \int_{ - \pi }^\pi {\frac{{2x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}\,dx} $

==> $I = 0 + \int_{ - \pi }^\pi {\frac{{2x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}\,dx} $

$\left[ {\left. {\begin{array}{*{20}{c}}{\int_{ - a}^a {f(x)dx = 2\int_0^a {f(x)\,dx} ,} }&{{\rm{if }}f( - x) = f(x)}\\{\,\, = 0,}&{{\rm{if }}f( - x) = - f(x)}\end{array}} \right]} \right.$

$ \Rightarrow I = 2\int_0^\pi {\frac{{2x\,\,\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}} \,dx$

$ \Rightarrow I = 4\int_0^\pi {\frac{{x\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}\,dx} $........$(i)$

$ \Rightarrow I = 4\int_0^\pi {\frac{{(\pi - x)\,\,\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}} \,dx$......$(ii)$

$\left( \because \int_{0}^{a}{f(x)\,dx=\int_{0}^{a}{f(a-x)\,dx}} \right)$

Adding $(i)$ and $(ii),$ we get

$ \Rightarrow 2I = 4\int_0^\pi {\frac{{\pi \,\,\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}} \,dx$

$ \Rightarrow I = 2\pi \int_0^\pi {\frac{{\,\,\sin x}}{{1 + {{\cos }^2}x}}dx} $

Put $\cos x = t\,\,$==> $ - \sin x\,\,dx = dt$

$ \Rightarrow I = 2\pi \int_1^{ - 1} {\frac{{ - dt}}{{1 + {t^2}}}} $

$ \Rightarrow I = - 2\pi \,[{\tan ^{ - 1}}t]\,_1^{ - 1}$

$ \Rightarrow I = - 2\pi \left( {\frac{{ - \pi }}{4} - \frac{\pi }{4}} \right) = {\pi ^2}$.

Need a full question paper?

Generate a complete, print-ready paper with questions like this in minutes — across 16+ boards, with answer keys.

Start Generating Free

Similar questions

નિશ્રાયક $\Delta = \left| {\,\begin{array}{*{20}{c}}{{a_1}}&{{b_1}}&{{c_1}}\\{{a_2}}&{{b_2}}&{{c_2}}\\{{a_3}}&{{b_3}}&{{c_3}}\end{array}\,} \right|$ માં જો ${A_1},{B_1},{C_1}$....એ અનુક્રમે ${a_1},{b_1},{c_1}$,......ના સહઅવયવ દર્શાવે છે તો $\left| {\begin{array}{*{20}{c}}{{B_2}}&{{C_2}}\\{{B_3}}&{{C_3}}\end{array}} \right| = . . . .$
સમીકરણ $x$ માટે ઉકેલો જો $\int\limits_{\sqrt 2 }^x {\frac{{dt}}{{t\sqrt {{t^2} - 1} }}} = \frac{\pi }{2}$
વિકલ સમીકરણ $\frac{{{d^2}y}}{{d{x^2}}} + {\left( {\frac{{dy}}{{dx}}} \right)^{\frac{1}{3}}} + {x^{\frac{1}{4}}} = 0$ ના કક્ષા અને પરિમાણ મેળવો.
$52$ પત્તામાંથી બે પત્તાની યાર્દચ્છિક રીતે પસંદગી કરવામાં આવે છે . જો $X$ એ પસંદ થયેલા બે પત્તામાં રહેલા એકકાની સંખ્યાનો યાર્દચ્છિક ચલ હોય તો $P\,\left( {X = 1} \right)\, + P\,\left( {X = 2} \right)$ મેળવો.
સદિશ $\vec{a}=\hat{i}+\hat{j}-\hat{k}$ ગને $\vec{b}=\hat{i}-\hat{j}+\hat{k}$ વચ્ચેનો ખૂણો $0=$  .....................
$\int \frac{d x}{\sqrt{9 x-4 x^2}}=$
એક યાદચ્છિક ચલ $X$ ના મધ્યક અને પ્રમાણિત વિચલન અનુક્રમે $E\left( X \right) = 4$ અને ${\sigma _X} = 3$ છે, તો $V\left( {2 - 3X} \right) = \ .........$
જો $0 < x < \pi $ અને $y(x)$ ને  $(1+\sin x)y^3 - (\cos x)y^2 + 2(1+\sin x)y - 2\cos x$ = $0$ દ્વારા આપેલ છે . $y$ નું  $\tan \frac {x}{2}$ ની સાપેક્ષે વિકલન મેળવો કે જ્યાં  $x$ =$\frac {\pi}{2}$ થાય.
${{{d^{20}}y} \over {d{x^{20}}}}(2\cos x\cos 3x)$=
$ f(x) = \cos [x], -\pi / 4 < x < \pi /4,$ નો વિસ્તાર $[x]$ એ મહત્તમ પૂર્ણાંક $ \leq x,$ બતાવે