গণিত • BUET • বাংলাদেশ প্রকৌশল বিশ্ববিদ্যালয় ভর্তি পরীক্ষা ২০২৫-২০২৬

গণিত প্রশ্ন

8.

দেখাও যে, ∫0π4ln⁡(1+tan⁡x)dx=π8ln⁡2\int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln(1 + \tan x) dx = \frac{\pi}{8} \ln 2.

উত্তর ও ব্যাখ্যা

AI-তৈরি নমুনা উত্তর

ধরি,
I=∫0π4ln⁡(1+tan⁡x)dx— (1)I = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln(1 + \tan x) dx \quad \text{--- (1)}

নির্দিষ্ট যোগজের ধর্ম অনুসারে, ∫0af(x)dx=∫0af(a−x)dx\int_0^a f(x) dx = \int_0^a f(a - x) dx
সুতরাং,
I=∫0π4ln⁡(1+tan⁡(π4−x))dxI = \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln\left(1 + \tan\left(\frac{\pi}{4} - x\right)\right) dx
=∫0π4ln⁡(1+1−tan⁡x1+tan⁡x)dx= \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln\left(1 + \frac{1 - \tan x}{1 + \tan x}\right) dx
=∫0π4ln⁡(1+tan⁡x+1−tan⁡x1+tan⁡x)dx= \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln\left(\frac{1 + \tan x + 1 - \tan x}{1 + \tan x}\right) dx
=∫0π4ln⁡(21+tan⁡x)dx= \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln\left(\frac{2}{1 + \tan x}\right) dx
=∫0π4[ln⁡2−ln⁡(1+tan⁡x)]dx= \int_0^{\frac{\pi}{4}} [\ln 2 - \ln(1 + \tan x)] dx
=∫0π4ln⁡2 dx−∫0π4ln⁡(1+tan⁡x)dx= \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln 2 \, dx - \int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln(1 + \tan x) dx
=ln⁡2[x]0π4−I= \ln 2 [x]_0^{\frac{\pi}{4}} - I

বা, 2I=π4ln⁡22I = \frac{\pi}{4} \ln 2
∴I=π8ln⁡2\therefore I = \frac{\pi}{8} \ln 2

অতএব, ∫0π4ln⁡(1+tan⁡x)dx=π8ln⁡2\int_0^{\frac{\pi}{4}} \ln(1 + \tan x) dx = \frac{\pi}{8} \ln 2 (দেখানো হলো)।

আরও প্রশ্ন অনুশীলন করতে অ্যাপে যাও

সম্পর্কিত প্রশ্ন