MCQ
$\int_0^a {\frac{{{x^4}\,dx}}{{{{({a^2} + {x^2})}^4}}}} = $
  • $\frac{1}{{16{a^3}}}\left( {\frac{\pi }{4} - \frac{1}{3}} \right)$
  • B
    $\frac{1}{{16{a^3}}}\left( {\frac{\pi }{4} + \frac{1}{3}} \right)$
  • C
    $\frac{1}{{16}}{a^3}\left( {\frac{\pi }{4} - \frac{1}{3}} \right)$
  • D
    $\frac{1}{{16}}{a^3}\left( {\frac{\pi }{4} + \frac{1}{3}} \right)$

Answer

Correct option: A.
$\frac{1}{{16{a^3}}}\left( {\frac{\pi }{4} - \frac{1}{3}} \right)$
(a) Put $x = a\tan \theta $

$\Rightarrow dx = a{\sec ^2}\theta \,d\theta ,$ then we have

$I = \int_0^{\pi /4} {\frac{{{a^4}{{\tan }^4}\theta .\,a{{\sec }^2}\theta \,d\theta }}{{{a^8}{{\sec }^8}\theta }}} $

==> $\frac{1}{{{a^3}}}\int_0^{\pi /4} {{{\sin }^4}\theta } {\cos ^2}\theta \,d\theta $

$= I = \frac{1}{{{a^3}}}\left[ {\int_0^{\pi /4} {({{\sin }^4}\theta } - {{\sin }^6}\theta } \right]\,d\theta $

$ = \frac{1}{{{a^3}}}\int_0^{\pi /4} {\left[ {\frac{{{{(1 - \cos 2\theta )}^2}}}{4} - \frac{{{{(1 - \cos 2\theta )}^3}}}{8}} \right]\,} d\theta $

$ = \frac{1}{{8{a^3}}}\int_0^{\pi /4} {{\rm{ }}(1 + \cos 2\theta } )(1 + {\cos ^2}2\theta - 2\cos 2\theta )d\theta $

$ = \frac{1}{{8{a^3}}}\int_0^{\pi /4} {(1 - \cos 2\theta - {{\cos }^2}2\theta + {{\cos }^3}2\theta )\,d\theta } $

$ = \frac{1}{{32{a^3}}}\int_0^{\pi /4} {(2 - \cos 2\theta - 2\cos 4\theta + \cos 6\theta )d\theta } $

$ = \frac{1}{{32{a^3}}}\left[ {2\theta - \frac{{\sin 2\theta }}{2} - \frac{{\sin 4\theta }}{2} + \frac{{\sin 6\theta }}{6}} \right]_0^{\pi /4}$

$ = \frac{1}{{16{a^3}}}\left( {\frac{\pi }{4} - \frac{1}{3}} \right)$.

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

ક્યા અંતરાલમા વિધેય $f(x) = 2x^2 - \ln |x| ,$  $(x \ne 0)$ એ એક્વિધેય રીતે ઘટે છે ?
$x+2 y \leq 2, x \geq 0, y \geq 0$ શરતોને આધીન $Z=3 x+2 y$ નું મહતમ કિમત .............. બિંદુ એ થાય.
$\int\left(\frac{2+\sin 2 x}{1+\cos 2 x}\right) e^x d x=\ldots \ldots \ldots$
જો ${a^{ - 1}} + {b^{ - 1}} + {c^{ - 1}} = 0$ આપેલ છે કે જેથી $\left| {\,\begin{array}{*{20}{c}}{1 + a}&1&1\\1&{1 + b}&1\\1&1&{1 + c}\end{array}\,} \right| = \lambda $, તો $\lambda $ ની કિમત મેળવો.
વિકલ સમીકરણ $\log_e\left(\frac{dy}{dx}\right)=3x+4y,y(0)=0$ નો વિશિષ્ટ ઉકેલ $4e^{3x}+3e^{-4y}=\ .....$ છે.
જો $x = \sin \left( {2{{\tan }^{ - 1}}2} \right),\,y = \sin \left( {\frac{1}{2}{{\tan }^{ - 1}}\frac{4}{3}} \right),$ તો 
$g(x) = |   |x + 2| -3|$ છે.જો $'a'$ ,$'b'$ અને $'c'$ અનુક્ર્મે સંબંંધી ન્યુન્તમ કિમત , મહત્તમ કિમત અને $g(x)$ ના શુન્યોનો ગુણાકાર દર્શાવે તો $(a + 2b -c)$ ની કિમત મેળવો. 
જો વિધેય  $f(x) = \left\{ \begin{array}{l}
{\tan ^{ - 1}}x;x < 1\\
{\sec ^{ - 1}}x + \lambda ;x \ge 1
\end{array} \right.$ ને $x = 1$ આગળ સ્થાનીય ન્યુન્તમ કિમત મળે તો $\lambda$ નો વિસ્તારગણ મેળવો. 
જો $f'\left( x \right) = \sin \,\left( {\log \,x} \right)$ અને $y = f\,\left( {\frac{{2x + 3}}{{3 - 2x}}} \right)$, તો  $\frac{{dy}}{{dx}}$ મેળવો.
જો $f(x) = {x^3} + b{x^2} + cx + d,0 < {b^2} < c$. તો $f$ એ . . .