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
(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

ધારો કે $A$ એ $3 \times 3$ વ્યસ્ત સંમપન શ્રેણિક છે. જો  $|adj (24 A ) \mid=$ $\operatorname{adj}(3 \operatorname{adj}(2 A )) \mid$ હોય તો  $\mid A ^{2}|$ મેળવો.
સદીશો $\overrightarrow{a}=\hat{i}+\hat{j}+\hat{k}, \overrightarrow{b}=\hat{i}-\hat{j}+2\hat{k}$ અને $\overrightarrow{c}=x\hat{i}+(x-2)\hat{j}-\hat{k}$ માટે $\overrightarrow{c}$ એ $\overrightarrow{a}$ અને $\overrightarrow{b}$ ના સમતલમાં હોય, તો $x=\ .......$
વિકલ સમીકરણ $(x^2 -xy)dy = (xy + y^2)dx$ નો ઉકેલ મેળવો, ,
જો $I = \int_a^b {\left( {{x^4} - 2{x^2}} \right)dx} $. જો $I$ એ ન્યૂનતમ હોય તો ક્રમયુક્ત જોડ $(a, b)$ મેળવો.
દ્રિતીય કક્ષાના વિકલ સમીકરણ વ્યાપક ઉકેલમાં આવતા સ્વૈર અયળોની સંખ્યા _____________ છે.
અહી $\left[ \ \right]$ એ મહતમ પૂર્ણાંક છે અને $\lim_{x \rightarrow 0} \ \ \ x\left[\frac{4}{x}\right]=A$ છે તો વિધેય $f(x)=[x^{2}]sin\pi x$ એ $x=.....$ આગળ અસતત છે
$\int_0^{\pi /4} {\frac{{1 + \tan x}}{{1 - \tan x}}\,dx}  =$
સમાંતર ફલકની બાજુઓ $ - 12i + \alpha k,\,\,3j - k$ અને $2i + j - 15k$ હોય અને ઘનફળ $546$ હોય તો  $\alpha  = $. . ..
વિકલ સમીકરણ  $e^{2y} (1 + lnx)dx + cosecy (2 + coty)dy = 0$ નો ઉકેલ મેળવો

$y\left( 1 \right) = \frac{\pi }{2}$

વક્ર $C : y = y ( x )$ પર ના કોઈ બિંદુ $[ x , y )$ આગળ સ્પર્શકનો ઢાળ $\frac{2 e ^{2 x }-6 e ^{- x }+9}{2+9 e ^{-2 x }}$ છે. જો $C$ એ બિંદુ $\left(0, \frac{1}{2}+\frac{\pi}{2 \sqrt{2}}\right)$  અને  $\left(\alpha, \frac{1}{2} e ^{2 \alpha}\right)$ માંથી પસાર થાય છે તો  $e ^{\alpha}$ ની કિમંત મેળવો.