এ অধ্যায়ে আমরা যে বিষয়গুলি আলোচনা করব।
- মূলদ ভগ্নাংশের যোগজীকরণ
- যদি হরের উৎপাদকসমূহ বাস্তব এবং একঘাত হয় \(\int{\frac{2x}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল
- অভিজ্ঞতালদ্ধ পদ্ধতি \(\int{\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}dx}\) এর যোজিত ফল
- যদি হরের উৎপাদকসমূহ একঘাত এবং পুনরাবৃত্তি আকারের হয় \(\int{\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}dx}\) এর যোজিত ফল
- যদি হরের উৎপাদকসমূহ দ্বিঘাত এবং জটিল আকারের হয় \(\int{\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\) এর যোজিত ফল
- যদি লবের ঘাত, হরের ঘাতের সমান হয় \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল
- যদি লবের ঘাত, হরের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয় \(\int{\frac{x^3-4}{x^2-5x+4}dx}\) এর যোজিত ফল
- লক্ষণীয় এবং স্মরণীয় তত্তসমুহ
- সমাধানকৃত উদাহরণমালা
- অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন-উত্তর
- সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন-উত্তর
- বর্ণনামূলক প্রশ্ন-উত্তর

মূলদ ভগ্নাংশের যোগজীকরণঃ
কোনো মূলদ বীজগণিতীয় ভগ্নাংশের যোগজ নির্ণয় করতে হলে প্রথমে তাকে আংশিক ভগ্নাংশে বিশ্লেষণ করে প্রত্যেক অংশের জন্য পৃথক যোজিত মান নির্ণয় করতে হয়। যদি কোনো যোগজ \(\int{\frac{\phi(x)}{\psi(x)}dx}\) আকারের থাকে ও আনুপাতিক ফাংশন \(\frac{\phi(x)}{\psi(x)}\) এর হরের ঘাত লবের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয় এবং \( \psi(x)\) কে বিভিন্ন উৎপাদকে বিশ্লেষণ করা যায়। তবে \(\frac{\phi(x)}{\psi(x)}\) কে আংশিক ভগ্নাংশের সমষ্টিরূপে প্রকাশ করার পর যোগজীকরণ করতে হয়।
যদি লবের ঘাত হরের ঘাতের সমান হয় অথবা হরের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয়, তবে সাধারণ ভাগ প্রক্রিয়ার সাহায্যে \(\phi(x)\) কে \(\psi(x)\) দ্বারা এমনভাবে ভাগ করতে হবে, যেন অবশিষ্টের লবের ঘাত, হর \(\psi(x)\) এর ঘাত অপেক্ষা ক্ষুদ্রতর হয়।
কোনো মূলদ বীজগণিতীয় ভগ্নাংশের যোগজ নির্ণয় করতে হলে প্রথমে তাকে আংশিক ভগ্নাংশে বিশ্লেষণ করে প্রত্যেক অংশের জন্য পৃথক যোজিত মান নির্ণয় করতে হয়। যদি কোনো যোগজ \(\int{\frac{\phi(x)}{\psi(x)}dx}\) আকারের থাকে ও আনুপাতিক ফাংশন \(\frac{\phi(x)}{\psi(x)}\) এর হরের ঘাত লবের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয় এবং \( \psi(x)\) কে বিভিন্ন উৎপাদকে বিশ্লেষণ করা যায়। তবে \(\frac{\phi(x)}{\psi(x)}\) কে আংশিক ভগ্নাংশের সমষ্টিরূপে প্রকাশ করার পর যোগজীকরণ করতে হয়।
যদি লবের ঘাত হরের ঘাতের সমান হয় অথবা হরের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয়, তবে সাধারণ ভাগ প্রক্রিয়ার সাহায্যে \(\phi(x)\) কে \(\psi(x)\) দ্বারা এমনভাবে ভাগ করতে হবে, যেন অবশিষ্টের লবের ঘাত, হর \(\psi(x)\) এর ঘাত অপেক্ষা ক্ষুদ্রতর হয়।
মূলদ ভগ্নাংশকে আংশিক ভগ্নাংশে রূপান্তরের কতিপয় নিয়মঃ
\(1.\) যদি হরের উৎপাদকসমূহ বাস্তব এবং একঘাত হয় কিন্তু কোনোটিরই পুনরাবৃত্তি না হয়, তবে প্রত্যেক \((ax+b)\) একঘাত উৎপাদকের জন্য প্রতিসঙ্গী আংশিক ভগ্নাংশ \(\frac{A}{ax+b}\) হয়।
\(2.\) অভিজ্ঞতালদ্ধ পদ্ধতি ( Thumb-rule Method/Cover-up Method ): এই পদ্ধতি ব্যবহার করে সহজেই আংশিক ভগ্নাংশ নির্ণয় করা যায়।
\(3.\) যদি হরের উৎপাদকসমূহ একঘাত এবং পুনরাবৃত্তি আকারের হয়, তবে অভিজ্ঞতালদ্ধ পদ্ধতি সমাধান করা যায়।
\(4.\) যদি হরের উৎপাদকসমূহ দ্বিঘাত এবং জটিল আকারের হয়, তবে নিম্নের উদাহরণের মতো আংশিক ভগ্নাংশ নির্ণয় করতে হবে।
\(5.\) যদি লবের ঘাত, হরের ঘাতের সমান হয় ( অপ্রকৃত ভগ্নাংশ ), তাহলে প্রথমে ভাগ করে অবশিষ্টকে প্রকৃত ভগ্নাংশে পরিণত করে অতঃপর আংশিক ভগ্নাংশে রূপান্তরিত করতে হয়।
\(5.\) যদি লবের ঘাত, হরের ঘাত অপেক্ষা বৃহত্তর হয় ( অপ্রকৃত ভগ্নাংশ ), তাহলে প্রথমে ভাগ করে অবশিষ্টকে প্রকৃত ভগ্নাংশে পরিণত করে অতঃপর আংশিক ভগ্নাংশে রূপান্তরিত করতে হয়।
লক্ষণীয় এবং স্মরণীয় তত্তসমুহঃ
যদি হরের উৎপাদকসমূহ বাস্তব এবং একঘাত হয় কিন্তু কোনোটিরই পুনরাবৃত্তি না হয়, তবে প্রত্যেক \((ax+b)\) একঘাত উৎপাদকের জন্য প্রতিসঙ্গী আংশিক ভগ্নাংশ \(\frac{A}{ax+b}\) হয়।প্রত্যেক \((ax+b)^n\) উৎপাদকের জন্য প্রতিসঙ্গী আংশিক ভগ্নাংশ \(\frac{A}{ax+b}+\frac{B}{(ax+b)^2}+\frac{C}{(ax+b)^3}+ ...\) হয়।
প্রত্যেক \((ax^2+bx+c\) দ্বিঘাত উৎপাদকের জন্য প্রতিসঙ্গী আংশিক ভগ্নাংশ \(\frac{Ax+B}{ax^2+bx+c}\) হয়।
\(\frac{f(x)}{(x+a)(x+b)(x+c)}\equiv \frac{A}{x+a}+\frac{B}{x+b}+\frac{C}{x+c}\)
\(\frac{f(x)}{(x+a)(x+b)^2}\equiv \frac{A}{x+a}+\frac{B}{x+b}+\frac{C}{(x+b)^2}\)
\(\frac{f(x)}{(x+a)(x+b)^3}\equiv \frac{A}{x+a}+\frac{B}{x+b}+\frac{C}{(x+b)^2}+\frac{D}{(x+b)^3}\)
\(\frac{f(x)}{(x+a)(x^2+b)}\equiv \frac{A}{x+a}+\frac{Bx+C}{x^2+b}\)
\(1.\) \(\int{\frac{2x}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{2x}{x^2-5x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{2x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{2x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.3=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 6=A.1+0\)
\(\Rightarrow 6=A\)
\(\therefore A=6\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x}{(x-3)(x-2)}=\frac{6}{x-3}+\frac{-4}{x-2}\)
\(\therefore \frac{2x}{(x-3)(x-2)}=\frac{6}{x-3}-\frac{4}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{6}{x-3}-\frac{4}{x-2}\right)dx}\)
\(=6\int{\frac{1}{x-3}dx}-4\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=6\ln{\left|x-3\right|}-4\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{2x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{2x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.2=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 4=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 4=-B\)
\(\Rightarrow -B=4\)
\(\therefore B=-4\)
এখানে, \((x-3)(x-2)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.2=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 4=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 4=-B\)
\(\Rightarrow -B=4\)
\(\therefore B=-4\)
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.3=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 6=A.1+0\)
\(\Rightarrow 6=A\)
\(\therefore A=6\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x}{(x-3)(x-2)}=\frac{6}{x-3}+\frac{-4}{x-2}\)
\(\therefore \frac{2x}{(x-3)(x-2)}=\frac{6}{x-3}-\frac{4}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{6}{x-3}-\frac{4}{x-2}\right)dx}\)
\(=6\int{\frac{1}{x-3}dx}-4\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=6\ln{\left|x-3\right|}-4\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(2.\) \(\int{\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}dx}\)
এখন,
\(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{2.1-1}{(x-1)(1-2)(1-3)}+\frac{2.2-1}{(2-1)(x-2)(2-3)}+\frac{2.3-1}{(3-1)(3-2)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\), \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(\Rightarrow \frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-1)(-1)(-2)}+\frac{4-1}{(1)(x-2)(-1)}+\frac{6-1}{(2)(1)(x-3)}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{1}{2(x-1)}-\frac{3}{x-2}+\frac{5}{2(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x-1)}-\frac{3}{x-2}+\frac{5}{2(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-3\ln{|x-2|}+\frac{5}{2}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
এখন,
\(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{2.1-1}{(x-1)(1-2)(1-3)}+\frac{2.2-1}{(2-1)(x-2)(2-3)}+\frac{2.3-1}{(3-1)(3-2)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\), \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(\Rightarrow \frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-1)(-1)(-2)}+\frac{4-1}{(1)(x-2)(-1)}+\frac{6-1}{(2)(1)(x-3)}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{(x-1)(x-2)(x-3)}=\frac{1}{2(x-1)}-\frac{3}{x-2}+\frac{5}{2(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x-1)}-\frac{3}{x-2}+\frac{5}{2(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-3\ln{|x-2|}+\frac{5}{2}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(3.\) \(\int{\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}dx}\)
এখন,
\(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{2(-1)-1}{(x+1)(-1-2)}+\frac{2.2-1}{(2+1)(x-2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{-2-1}{(x+1)(-3)}+\frac{4-1}{3(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{-3}{(x+1)(-3)}+\frac{3}{3(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{1}{(x+1)}+\frac{1}{(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x+1)(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(=\frac{1}{(x+1)(-1-2)}+\frac{1}{(2+1)(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(-3)}+\frac{1}{3(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(=-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{3(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}=\frac{1}{3(x-2)}-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x-2)}-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{(x-2)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\int{\frac{1}{(x-2)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x-2|}-\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{(x-2)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
এখন,
\(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{2(-1)-1}{(x+1)(-1-2)}+\frac{2.2-1}{(2+1)(x-2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{(x+1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{-2-1}{(x+1)(-3)}+\frac{4-1}{3(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{-3}{(x+1)(-3)}+\frac{3}{3(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-2}\left\{\frac{1}{(x+1)}+\frac{1}{(x-2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x+1)(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(=\frac{1}{(x+1)(-1-2)}+\frac{1}{(2+1)(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(-3)}+\frac{1}{3(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(=-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{3(x-2)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{(x+1)(x-2)^2}=\frac{1}{3(x-2)}-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{(x-2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x-2)}-\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{(x-2)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\int{\frac{1}{(x-2)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x-2|}-\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{(x-2)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(4.\) \(\int{\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
ধরি, \(\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 2=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 2=5A\)
\(\Rightarrow 5A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{2}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{2}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{2}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{2}{5}x+\frac{8}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{2x}{5(x^2+4)}+\frac{8}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{2x}{5(x^2+4)}+\frac{8}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{8}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{8}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\ln{|x^2+4|}+\frac{8}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
ধরি, \(\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 2=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 2=5A\)
\(\Rightarrow 5A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
এবং
\(2=-B+C\)
\(\Rightarrow -B+C=2\)
\(\Rightarrow C=2+B\)
\(\Rightarrow C=2-\frac{2}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{2}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{10-2}{5}\)
\(\therefore C=\frac{8}{5}\)
\(0=A+B\)\(2=-B+C\)
\(\Rightarrow -B+C=2\)
\(\Rightarrow C=2+B\)
\(\Rightarrow C=2-\frac{2}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{2}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{10-2}{5}\)
\(\therefore C=\frac{8}{5}\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{2}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{2}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{2}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{2}{5}x+\frac{8}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{2x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{2x}{5(x^2+4)}+\frac{8}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{2x}{5(x^2+4)}+\frac{8}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{8}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{8}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\ln{|x^2+4|}+\frac{8}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(5.(i)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-5x+6}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-5x+6}=\frac{(x^2-5x+6)+8x-10}{x^2-5x+6}\)
\(=\frac{x^2-5x+6}{x^2-5x+6}+\frac{8x-10}{x^2-5x+6}\)
\(=1+\frac{8x-10}{x^2-3x-2+6}\)
\(=1+\frac{8x-10}{x(x-3)-2(x-3)}\)
\(=1+\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\)
\(=1+\frac{8.3-10}{(x-3)(3-2)}+\frac{8.2-10}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{24-10}{(x-3).1}+\frac{16-10}{(-1)(x-2)}\)
\(=1+\frac{14}{x-3}-\frac{6}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{14}{x-3}-\frac{6}{x-2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{14}{x-3}dx}-\int{\frac{6}{x-2}dx}\)
\(=\int{dx}+14\int{\frac{1}{x-3}dx}-6\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=x+14\ln{|x-3|}-6\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-5x+6}=\frac{(x^2-5x+6)+8x-10}{x^2-5x+6}\)
\(=\frac{x^2-5x+6}{x^2-5x+6}+\frac{8x-10}{x^2-5x+6}\)
\(=1+\frac{8x-10}{x^2-3x-2+6}\)
\(=1+\frac{8x-10}{x(x-3)-2(x-3)}\)
\(=1+\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\)
\(=1+\frac{8.3-10}{(x-3)(3-2)}+\frac{8.2-10}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{8x-10}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{24-10}{(x-3).1}+\frac{16-10}{(-1)(x-2)}\)
\(=1+\frac{14}{x-3}-\frac{6}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{14}{x-3}-\frac{6}{x-2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{14}{x-3}dx}-\int{\frac{6}{x-2}dx}\)
\(=\int{dx}+14\int{\frac{1}{x-3}dx}-6\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=x+14\ln{|x-3|}-6\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(5.(ii)\) \(\int{\frac{x^3-4}{x^2-5x+4}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
সমাধান
\(\int{\frac{x^3-4}{x^2-5x+4}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^3-4}{x^2-5x+4}=\frac{x(x^2-5x+4)+5(x^2-5x+4)+21x-24}{x^2-5x+4}\)
\(=\frac{x(x^2-5x+4)}{x^2-5x+4}+\frac{5(x^2-5x+4)}{x^2-5x+4}+\frac{21x-24}{x^2-5x+4}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{x^2-4x-x+4}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{x(x-4)-1(x-4)}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{(x-4)(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{21.4-24}{(x-4)(4-1)}+\frac{21.1-24}{(1-4)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{25x-24}{(x-4)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{25x-24}{(x-4)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=x+5+\frac{84-24}{3(x-4)}+\frac{21-24}{-3(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{60}{3(x-4)}+\frac{-3}{-3(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{20}{x-4}+\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(x+5+\frac{20}{x-4}+\frac{1}{x-1}\right)dx}\)
\(=\int{xdx}+5\int{dx}+\int{\frac{20}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\int{xdx}+5\int{dx}+20\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}+5x+20\ln{|x-4|}+\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x\), \(\int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
এখন,
\(\frac{x^3-4}{x^2-5x+4}=\frac{x(x^2-5x+4)+5(x^2-5x+4)+21x-24}{x^2-5x+4}\)
\(=\frac{x(x^2-5x+4)}{x^2-5x+4}+\frac{5(x^2-5x+4)}{x^2-5x+4}+\frac{21x-24}{x^2-5x+4}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{x^2-4x-x+4}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{x(x-4)-1(x-4)}\)
\(=x+5+\frac{21x-24}{(x-4)(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{21.4-24}{(x-4)(4-1)}+\frac{21.1-24}{(1-4)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{25x-24}{(x-4)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{25x-24}{(x-4)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=x+5+\frac{84-24}{3(x-4)}+\frac{21-24}{-3(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{60}{3(x-4)}+\frac{-3}{-3(x-1)}\)
\(=x+5+\frac{20}{x-4}+\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(x+5+\frac{20}{x-4}+\frac{1}{x-1}\right)dx}\)
\(=\int{xdx}+5\int{dx}+\int{\frac{20}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\int{xdx}+5\int{dx}+20\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}+5x+20\ln{|x-4|}+\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x\), \(\int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
অনুশীলনী \(10.E\) উদাহরণ সমুহ
যোজিত ফল নির্ণয় করঃ
\((1.)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
\((2.)\) \(\int{\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}dx}\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\)
\((3.)\) \(\int{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
\((4.)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\((5.)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
\((6.)\) \(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\)
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
\((2.)\) \(\int{\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}dx}\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\)
\((3.)\) \(\int{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
\((4.)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\((5.)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
\((6.)\) \(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\)
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\((7.)\) \(\int{\frac{x^2+x+1}{x^2-x+1}dx}\)
উত্তরঃ \(x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\)
\((8.)\) \(\int{\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
\((9.)\) \(\int{\frac{1}{x^2+5x+4}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
\((10.)\) \(\int{\frac{x^3-2x+3}{x^2+x-2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{x}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
\((11.)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x^2+4)(x^2-3)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x+\sqrt{3}}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\)
\((8.)\) \(\int{\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
\((9.)\) \(\int{\frac{1}{x^2+5x+4}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
\((10.)\) \(\int{\frac{x^3-2x+3}{x^2+x-2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{x}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
\((11.)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x^2+4)(x^2-3)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x+\sqrt{3}}\right|}+c\)
\((1.)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A.1+0\)
\(\Rightarrow 3=A\)
\(\therefore A=3\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}+\frac{-2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right)dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{\left|x-3\right|}-2\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{(x-3)(3-2)}+\frac{2}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-3)(1)}+\frac{2}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right)dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{\left|x-3\right|}-2\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 2=-B\)
\(\Rightarrow -B=2\)
\(\therefore B=-2\)
এখানে, \((x-3)(x-2)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 2=-B\)
\(\Rightarrow -B=2\)
\(\therefore B=-2\)
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A.1+0\)
\(\Rightarrow 3=A\)
\(\therefore A=3\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}+\frac{-2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right)dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{\left|x-3\right|}-2\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{(x-3)(3-2)}+\frac{2}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-3)(1)}+\frac{2}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right)dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{\left|x-3\right|}-2\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\((2.)\) \(\int{\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow x-1\equiv A(x-3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x-3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2-1=A(2-3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(-1)+0\)
\(\Rightarrow 1=-A\)
\(\Rightarrow -A=1\)
\(\therefore A=-1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{-1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=-\frac{1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\therefore \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2}{x-3}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{(x-3)}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
এখন,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-2)(2-3)}+\frac{3-1}{(3-2)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-2)(-1)}+\frac{3-1}{(1)(x-3)}\)
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=-\frac{1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\therefore \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2}{x-3}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{(x-3)}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
ধরি,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow x-1\equiv A(x-3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x-3)\) গুন করে।
আবার, \((x-2)(x-3)\)এর অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3-1=A.0+B(3-2)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(1)\)
\(\Rightarrow 2=B\)
\(\therefore B=2\)
এখানে, \((x-2)(x-3)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3-1=A.0+B(3-2)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(1)\)
\(\Rightarrow 2=B\)
\(\therefore B=2\)
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2-1=A(2-3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(-1)+0\)
\(\Rightarrow 1=-A\)
\(\Rightarrow -A=1\)
\(\therefore A=-1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{-1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=-\frac{1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\therefore \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2}{x-3}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{(x-3)}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}dx}\)এখন,
\(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-2)(2-3)}+\frac{3-1}{(3-2)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x-1}{(x-2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2-1}{(x-2)(-1)}+\frac{3-1}{(1)(x-3)}\)
\(\Rightarrow \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=-\frac{1}{x-2}+\frac{2}{x-3}\)
\(\therefore \frac{x-1}{(x-2)(x-3)}=\frac{2}{x-3}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{(x-3)}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-3|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\((3.)\) \(\int{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-3}+\frac{C}{(x-3)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+1\equiv A(x-3)^2+B(x+2)(x-3)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+2)(x-3)^2\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2(-2)+1=A(-2-3)^2+B.0.(-2-3)+C.0\)
\(\Rightarrow -4+1=A(-5)^2+0+0\)
\(\Rightarrow -3=A.25\)
\(\Rightarrow -3=25A\)
\(\Rightarrow 25A=-3\)
\(\therefore A=-\frac{3}{25}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 2x+1\equiv A(x^2-6x+9)\)\(+B(x^2-x-6)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=\frac{3}{25}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{-\frac{3}{25}}{x+2}+\frac{\frac{3}{25}}{x-3}+\frac{\frac{7}{5}}{(x-3)^2}\)
\(\Rightarrow \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{3}{25(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(\therefore \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{7}{5}\int{\frac{1}{(x-3)^2}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}+\frac{7}{5}\left(-\frac{1}{x-3}\right)+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
এখন,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{2(-2)+1}{(x+2)(-2-3)}+\frac{2.3+1}{(3+2)(x-3)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{-4+1}{(x+2)(-5)}+\frac{6+1}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{-3}{(x+2)(-5)}+\frac{7}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{3}{5(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{3}{5(x+2)(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(=\frac{3}{5(x+2)(-2-3)}+\frac{3}{5(3+2)(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\) ➜ এখানে \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3}{5(x+2)(x-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{3}{5(x+2)(x-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{5(x+2)(-5)}+\frac{3}{5.5(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(=-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{3}{25(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(\therefore \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{7}{5}\int{\frac{1}{(x-3)^2}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}+\frac{7}{5}\left(-\frac{1}{x-3}\right)+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
ধরি,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-3}+\frac{C}{(x-3)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+1\equiv A(x-3)^2+B(x+2)(x-3)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+2)(x-3)^2\) গুন করে।
আবার, \((x+2)(x-3)^2\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-3)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.3+1=A.0+B.(3+2).0+C.(3+2)\)
\(\Rightarrow 6+1=0+0+C.5\)
\(\Rightarrow 7=5C\)
\(\Rightarrow 5C=7\)
\(\therefore C=\frac{7}{5}\)
এখানে, \((x+2)(x-3)^2\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x+2)\) সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.3+1=A.0+B.(3+2).0+C.(3+2)\)
\(\Rightarrow 6+1=0+0+C.5\)
\(\Rightarrow 7=5C\)
\(\Rightarrow 5C=7\)
\(\therefore C=\frac{7}{5}\)
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2(-2)+1=A(-2-3)^2+B.0.(-2-3)+C.0\)
\(\Rightarrow -4+1=A(-5)^2+0+0\)
\(\Rightarrow -3=A.25\)
\(\Rightarrow -3=25A\)
\(\Rightarrow 25A=-3\)
\(\therefore A=-\frac{3}{25}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 2x+1\equiv A(x^2-6x+9)\)\(+B(x^2-x-6)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=\frac{3}{25}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{-\frac{3}{25}}{x+2}+\frac{\frac{3}{25}}{x-3}+\frac{\frac{7}{5}}{(x-3)^2}\)
\(\Rightarrow \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{3}{25(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(\therefore \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{7}{5}\int{\frac{1}{(x-3)^2}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}+\frac{7}{5}\left(-\frac{1}{x-3}\right)+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}dx}\)এখন,
\(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{2(-2)+1}{(x+2)(-2-3)}+\frac{2.3+1}{(3+2)(x-3)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{2x+1}{(x+2)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{-4+1}{(x+2)(-5)}+\frac{6+1}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{-3}{(x+2)(-5)}+\frac{7}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-3}\left\{\frac{3}{5(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)}\right\}\)
\(=\frac{3}{5(x+2)(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(=\frac{3}{5(x+2)(-2-3)}+\frac{3}{5(3+2)(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\) ➜ এখানে \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3}{5(x+2)(x-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{3}{5(x+2)(x-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{5(x+2)(-5)}+\frac{3}{5.5(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(=-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{3}{25(x-3)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
\(\therefore \frac{2x+1}{(x+2)(x-3)^2}=\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{25(x-3)}-\frac{3}{25(x+2)}+\frac{7}{5(x-3)^2}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{3}{25}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{7}{5}\int{\frac{1}{(x-3)^2}dx}\)
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}+\frac{7}{5}\left(-\frac{1}{x-3}\right)+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{3}{25}\ln{|x-3|}-\frac{3}{25}\ln{|x+2|}-\frac{7}{5(x-3)}+c\)
\((4.)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}x+\frac{4}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
এবং
\(1=-B+C\)
\(\Rightarrow -B+C=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{5-1}{5}\)
\(\therefore C=\frac{4}{5}\)
\(0=A+B\)\(1=-B+C\)
\(\Rightarrow -B+C=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{5-1}{5}\)
\(\therefore C=\frac{4}{5}\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}x+\frac{4}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\((5.)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\)
\(=1+\frac{5.4+4}{(x-4)(4+2)}+\frac{5(-2)+4}{(-2-4)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{20+4}{(x-4).6}+\frac{-10+4}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{24}{(x-4).6}+\frac{-6}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\)
\(=1+\frac{5.4+4}{(x-4)(4+2)}+\frac{5(-2)+4}{(-2-4)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{20+4}{(x-4).6}+\frac{-10+4}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{24}{(x-4).6}+\frac{-6}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\((6.)\) \(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+4.\frac{1}{2.2}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+4.\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+4.\frac{1}{2.2}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+4.\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\((7.)\) \(\int{\frac{x^2+x+1}{x^2-x+1}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\)
উত্তরঃ \(x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x^2+x+1}{x^2-x+1}dx}\)
\(=\int{\frac{(x^2-x+1)+(2x-1)+1}{x^2-x+1}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-x+1}{x^2-x+1}+\frac{2x-1}{x^2-x+1}+\frac{1}{x^2-x+1}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{2x-1}{x^2-x+1}+\frac{1}{x^2-x+1}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{x^2-x+1}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{x^2-2.x.\frac{1}{2}+\left(\frac{1}{2}\right)^2-\frac{1}{4}+1}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+1-\frac{1}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+\frac{4-1}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+\frac{3}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{d(x^2-x+1)}{x^2-x+1}}+\int{\frac{1}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2+\left(x-\frac{1}{2}\right)^2}dx}\)
\(=x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{1}{\frac{\sqrt{3}}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x-\frac{1}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}\right)}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\) ➜ লব ও হরের সহিত \(2\) গুণ করে।
\(=\int{\frac{(x^2-x+1)+(2x-1)+1}{x^2-x+1}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-x+1}{x^2-x+1}+\frac{2x-1}{x^2-x+1}+\frac{1}{x^2-x+1}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{2x-1}{x^2-x+1}+\frac{1}{x^2-x+1}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{x^2-x+1}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{x^2-2.x.\frac{1}{2}+\left(\frac{1}{2}\right)^2-\frac{1}{4}+1}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+1-\frac{1}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+\frac{4-1}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{2x-1}{x^2-x+1}dx}+\int{\frac{1}{\left(x-\frac{1}{2}\right)^2+\frac{3}{4}}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{d(x^2-x+1)}{x^2-x+1}}+\int{\frac{1}{\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2+\left(x-\frac{1}{2}\right)^2}dx}\)
\(=x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{1}{\frac{\sqrt{3}}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x-\frac{1}{2}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}\right)}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\ln{|x^2-x+1|}+\frac{2}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{2x-1}{\sqrt{3}}\right)}+c\) ➜ লব ও হরের সহিত \(2\) গুণ করে।
\((8.)\) \(\int{\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x+3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A(2+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A(5)+0\)
\(\Rightarrow 3=5A\)
\(\Rightarrow 5A=3\)
\(\therefore A=\frac{3}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{\frac{3}{5}}{x-2}+\frac{\frac{2}{5}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{5(x-2)}dx}+\int{\frac{2}{5(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-2|}+\frac{2}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{2+1}{(x-2)(2+3)}+\frac{-3+1}{(-3-2)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-2)(5)}+\frac{-2}{-5(x+3)}\)
\(=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{5(x-2)}dx}+\int{\frac{2}{5(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-2|}+\frac{2}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x+3)\) গুন করে।
আবার, \((x-2)(x+3)\)এর অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+3=0\)
\(\Rightarrow x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-3+1=A.0+B(-3-2)\)
\(\Rightarrow -2=0+B(-5)\)
\(\Rightarrow -2=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=-2\)
\(\therefore B=\frac{2}{5}\)
এখানে, \((x-2)(x+3)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+3=0\)
\(\Rightarrow x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-3+1=A.0+B(-3-2)\)
\(\Rightarrow -2=0+B(-5)\)
\(\Rightarrow -2=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=-2\)
\(\therefore B=\frac{2}{5}\)
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A(2+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A(5)+0\)
\(\Rightarrow 3=5A\)
\(\Rightarrow 5A=3\)
\(\therefore A=\frac{3}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{\frac{3}{5}}{x-2}+\frac{\frac{2}{5}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{5(x-2)}dx}+\int{\frac{2}{5(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-2|}+\frac{2}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}dx}\)এখন,
\(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{2+1}{(x-2)(2+3)}+\frac{-3+1}{(-3-2)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-2)(x+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-2)(5)}+\frac{-2}{-5(x+3)}\)
\(=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-2)(x+3)}=\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{5(x-2)}+\frac{2}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{5(x-2)}dx}+\int{\frac{2}{5(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}+\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-2|}+\frac{2}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(3\ln{|x-2|}+2\ln{|x+3|}\right)+c\)
\((9.)\) \(\int{\frac{1}{x^2+5x+4}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{1}{x^2+5x+4}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+4x+x+4}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+4)+1(x+4)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+4)(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+4)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+4)(x+1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1+4)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(3)+0\)
\(\Rightarrow 1=3A\)
\(\Rightarrow 3A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{\frac{1}{3}}{x+1}+\frac{-\frac{1}{3}}{x+4}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{3(x+4)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{3}\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+4x+x+4}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+4)+1(x+4)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+4)(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{(-1+4)(x+1)}+\frac{1}{(x+4)(-4+1)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+4)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-4\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{-3(x+4)}\)
\(=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{3(x+4)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{3}\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+4x+x+4}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+4)+1(x+4)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+4)(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+4)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+4)(x+1)\) গুন করে।
আবার, \((x+4)(x+1)\)এর অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+4=0\)
\(\Rightarrow x=-4\)
এখন, \(x=-4\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-4+1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow 1=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{3}\)
এখানে, \((x+4)(x+1)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+4=0\)
\(\Rightarrow x=-4\)
এখন, \(x=-4\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-4+1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow 1=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{3}\)
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1+4)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(3)+0\)
\(\Rightarrow 1=3A\)
\(\Rightarrow 3A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{\frac{1}{3}}{x+1}+\frac{-\frac{1}{3}}{x+4}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{3(x+4)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{3}\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{1}{x^2+5x+4}dx}\)\(=\int{\frac{1}{x^2+4x+x+4}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+4)+1(x+4)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+4)(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{(-1+4)(x+1)}+\frac{1}{(x+4)(-4+1)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+4)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+4)(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-4\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{3(x+1)}+\frac{1}{-3(x+4)}\)
\(=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+4)(x+1)}=\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x+1)}-\frac{1}{3(x+4)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{3(x+4)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x+1|}-\frac{1}{3}\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{x+1}{x+4}\right|}+c\)
\((10.)\) \(\int{\frac{x^3-2x+3}{x^2+x-2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{x}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{x}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x^3-2x+3}{x^2+x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x(x^2+x-2)-(x^2+x-2)+(x+1)}{x^2+x-2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{x(x^2+x-2)}{x^2+x-2}-\frac{x^2+x-2}{x^2+x-2}+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+2x-x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x(x+2)-1(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\right\}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{x+2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+2)+B(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+2)(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1=A.(1+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 2=A(3)+0\)
\(\Rightarrow 2=3A\)
\(\Rightarrow 3A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{\frac{2}{3}}{x-1}+\frac{\frac{1}{3}}{x+2}\)
\(\Rightarrow \frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{x-1+\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\int{\frac{2}{3(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{3(x+2)}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\frac{2}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
\(=\int{\frac{x(x^2+x-2)-(x^2+x-2)+(x+1)}{x^2+x-2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{x(x^2+x-2)}{x^2+x-2}-\frac{x^2+x-2}{x^2+x-2}+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+2x-x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x(x+2)-1(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\right\}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{1+1}{(1+2)(x-1)}+\frac{-2+1}{(x+2)(-2-1)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{-1}{-3(x+2)}\)
\(=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{x-1+\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\int{\frac{2}{3(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{3(x+2)}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\frac{2}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
\(=\int{\frac{x(x^2+x-2)-(x^2+x-2)+(x+1)}{x^2+x-2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{x(x^2+x-2)}{x^2+x-2}-\frac{x^2+x-2}{x^2+x-2}+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+2x-x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x(x+2)-1(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\right\}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{x+2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+2)+B(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+2)(x-1)\) গুন করে।
আবার, \((x+2)(x-1)\)এর অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-2+1=A.0+B(-2-1)\)
\(\Rightarrow -1=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow -1=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=-1\)
\(\therefore B=\frac{1}{3}\)
এখানে, \((x+2)(x-1)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-2+1=A.0+B(-2-1)\)
\(\Rightarrow -1=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow -1=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=-1\)
\(\therefore B=\frac{1}{3}\)
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1=A.(1+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 2=A(3)+0\)
\(\Rightarrow 2=3A\)
\(\Rightarrow 3A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{\frac{2}{3}}{x-1}+\frac{\frac{1}{3}}{x+2}\)
\(\Rightarrow \frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{x-1+\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\int{\frac{2}{3(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{3(x+2)}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\frac{2}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^3-2x+3}{x^2+x-2}dx}\)\(=\int{\frac{x(x^2+x-2)-(x^2+x-2)+(x+1)}{x^2+x-2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{x(x^2+x-2)}{x^2+x-2}-\frac{x^2+x-2}{x^2+x-2}+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x^2+2x-x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{x(x+2)-1(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{x-1+\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\right\}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{1+1}{(1+2)(x-1)}+\frac{-2+1}{(x+2)(-2-1)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{-1}{-3(x+2)}\)
\(=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x+2)(x-1)}=\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{x-1+\frac{2}{3(x-1)}+\frac{1}{3(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\int{\frac{2}{3(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{3(x+2)}dx}\)
\(=\int{xdx}-\int{dx}+\frac{2}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{xdx}=\frac{x^2}{2}, \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{x^2}{2}-x+\frac{1}{3}\ln{|x+2|}+\frac{2}{3}\ln{|x-1|}+c\)
\((11.)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x^2+4)(x^2-3)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x+\sqrt{3}}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x+\sqrt{3}}\right|}+c\)
সমাধান
\(\int{\frac{x^2dx}{(x^2+4)(x^2-3)}}\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+4)(x^2-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{t}{(t+4)(t-3)}dx}\) যেখানে, \(x^2=t\)
ধরি,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\equiv \frac{A}{t+4}+\frac{B}{t-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow t\equiv A(t-3)+B(t+4) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((t+4)(t-3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(t+4=0\)
\(\Rightarrow t=-4\)
এখন, \(t=-4\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-4=A(-4-3)+B.0\)
\(\Rightarrow -4=A(-7)+0\)
\(\Rightarrow -4=-7A\)
\(\Rightarrow -7A=-4\)
\(\therefore A=\frac{4}{7}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{\frac{4}{7}}{t+4}+\frac{\frac{3}{7}}{t-3} \)
\(=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)} \)
\(\Rightarrow \frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{t+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{t-3}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{x^2+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-3}dx}\) ➜ \(\because t=x^2\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-(\sqrt{3})^2}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\times{\frac{1}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{3}{7}\times{\frac{1}{2\sqrt{3}}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \(\int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{14\sqrt{3}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+4)(x^2-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{t}{(t+4)(t-3)}dx}\) যেখানে, \(x^2=t\)
এখন,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{-4}{(t+4)(-4-3)}+\frac{3}{(3+4)(t-3)}\) ➜ এখানে \((t+4)\) ব্যতীত \(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=-4\) এবং \((t-3)\) ব্যতীত \(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{-4}{-7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
\(=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
\(\therefore \frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{t+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{t-3}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{x^2+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-3}dx}\) ➜ \(\because t=x^2\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-(\sqrt{3})^2}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\times{\frac{1}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{3}{7}\times{\frac{1}{2\sqrt{3}}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \(\int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{14\sqrt{3}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+4)(x^2-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{t}{(t+4)(t-3)}dx}\) যেখানে, \(x^2=t\)
ধরি,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\equiv \frac{A}{t+4}+\frac{B}{t-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow t\equiv A(t-3)+B(t+4) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((t+4)(t-3)\) গুন করে।
আবার, \((t+4)(t-3)\)এর অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(t-3=0\)
\(\Rightarrow t=3\)
এখন, \(t=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3=A.0+B(3+4)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(7)\)
\(\Rightarrow 3=7B\)
\(\Rightarrow 7B=3\)
\(\therefore B=\frac{3}{7}\)
এখানে, \((t+4)(t-3)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(t-3=0\)
\(\Rightarrow t=3\)
এখন, \(t=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3=A.0+B(3+4)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(7)\)
\(\Rightarrow 3=7B\)
\(\Rightarrow 7B=3\)
\(\therefore B=\frac{3}{7}\)
অর্থাৎ,
\(t+4=0\)
\(\Rightarrow t=-4\)
এখন, \(t=-4\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-4=A(-4-3)+B.0\)
\(\Rightarrow -4=A(-7)+0\)
\(\Rightarrow -4=-7A\)
\(\Rightarrow -7A=-4\)
\(\therefore A=\frac{4}{7}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{\frac{4}{7}}{t+4}+\frac{\frac{3}{7}}{t-3} \)
\(=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)} \)
\(\Rightarrow \frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{t+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{t-3}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{x^2+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-3}dx}\) ➜ \(\because t=x^2\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-(\sqrt{3})^2}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\times{\frac{1}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{3}{7}\times{\frac{1}{2\sqrt{3}}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \(\int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{14\sqrt{3}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2dx}{(x^2+4)(x^2-3)}}\)\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+4)(x^2-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{t}{(t+4)(t-3)}dx}\) যেখানে, \(x^2=t\)
এখন,
\(\frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{-4}{(t+4)(-4-3)}+\frac{3}{(3+4)(t-3)}\) ➜ এখানে \((t+4)\) ব্যতীত \(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=-4\) এবং \((t-3)\) ব্যতীত \(\frac{t}{(t+4)(t-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{-4}{-7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
\(=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
\(\therefore \frac{t}{(t+4)(t-3)}=\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{4}{7(t+4)}+\frac{3}{7(t-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{4}{7(t+4)}dx}+\int{\frac{3}{7(t-3)}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{t+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{t-3}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{x^2+4}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-3}dx}\) ➜ \(\because t=x^2\)
\(=\frac{4}{7}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}+\frac{3}{7}\int{\frac{1}{x^2-(\sqrt{3})^2}dx}\)
\(=\frac{4}{7}\times{\frac{1}{2}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{3}{7}\times{\frac{1}{2\sqrt{3}}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \(\int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{14\sqrt{3}}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
\(=\frac{2}{7}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+\frac{\sqrt{3}}{14}\ln{\left|\frac{x-\sqrt{3}}{x-\sqrt{3}}\right|}+c\)
অনুশীলনী \(10.E / Q.1\)-এর অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্নসমুহ
যোজিত ফল নির্ণয় করঃ
\(Q.1.(i)\) \(\int{\frac{dx}{(x+1)(x+3)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.1.(ii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x}}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\)
[ বঃ২০০৩ ]
\(Q.1.(iii)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-a)(x-b)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
\(Q.1.(iv)\) \(\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
\(Q.1.(v)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(vi)\) \(\int{\frac{1}{x(x-1)(x-3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.1.(vii)\) \(\int{\frac{(2x+3)dx}{x^3+x^2-2x}}\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\)
\(Q.1.(viii)\) \(\int{\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\)
[ ঢাঃ২০০৯ ]
\(Q.1.(ix)\) \(\int{\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.1.(ii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x}}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\)
[ বঃ২০০৩ ]
\(Q.1.(iii)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-a)(x-b)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
\(Q.1.(iv)\) \(\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
\(Q.1.(v)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(vi)\) \(\int{\frac{1}{x(x-1)(x-3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.1.(vii)\) \(\int{\frac{(2x+3)dx}{x^3+x^2-2x}}\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\)
\(Q.1.(viii)\) \(\int{\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\)
[ ঢাঃ২০০৯ ]
\(Q.1.(ix)\) \(\int{\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
\(Q.1.(x)\) \(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+6}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.1.(xi)\) \(\int{\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\)
\(Q.1.(xii)\) \(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+10}dx}\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(xiii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x-6}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.1.(xiv)\) \(\int{\frac{dx}{(x+1)(x-5)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-3x+2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xvi)\) \(\int{\frac{(x+1)dx}{x^2-5x+6}}\)
উত্তরঃ \(4\ln{|x-3|}-3\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(xvii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-2x-3}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xviii)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x-6}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{7}\ln{|x+1|}+\frac{6}{7}\ln{|x-6|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.1.(xi)\) \(\int{\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\)
\(Q.1.(xii)\) \(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+10}dx}\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(xiii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x-6}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.1.(xiv)\) \(\int{\frac{dx}{(x+1)(x-5)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-3x+2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xvi)\) \(\int{\frac{(x+1)dx}{x^2-5x+6}}\)
উত্তরঃ \(4\ln{|x-3|}-3\ln{|x-2|}+c\)
\(Q.1.(xvii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-2x-3}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\)
\(Q.1.(xviii)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x-6}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{7}\ln{|x+1|}+\frac{6}{7}\ln{|x-6|}+c\)
\(Q.1.(i)\) \(\int{\frac{dx}{(x+1)(x+3)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{(x+1)(x+3)}}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+3)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x+3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(2)+0\)
\(\Rightarrow 1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{2}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{\frac{1}{2}}{x+1}+\frac{-\frac{1}{2}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-\frac{1}{2}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x+3)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{(x+1)(-1+3)}+\frac{1}{(-3+1)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(2)}+\frac{1}{(-2)(x+3)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{2(x+3)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-\frac{1}{2}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+3)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x+3)\) গুন করে।
আবার, \((x+1)(x+3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-3+1)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-3+1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-2)\)
\(\Rightarrow 1=-2B\)
\(\Rightarrow -2B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\)
এখানে, \((x+1)(x+3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-3+1)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-3+1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-2)\)
\(\Rightarrow 1=-2B\)
\(\Rightarrow -2B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\)
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(2)+0\)
\(\Rightarrow 1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{2}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{\frac{1}{2}}{x+1}+\frac{-\frac{1}{2}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-\frac{1}{2}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{(x+1)(x+3)}}\)\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x+3)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{(x+1)(-1+3)}+\frac{1}{(-3+1)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(2)}+\frac{1}{(-2)(x+3)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x+3)}=\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x+1)}-\frac{1}{2(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2(x+1)}dx}-\int{\frac{1}{2(x+3)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-\frac{1}{2}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x+1}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.1.(ii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\) [ বঃ২০০৩ ]
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\) [ বঃ২০০৩ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2+x}}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x+1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)+Bx .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0+1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x+1}+\frac{-1}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{(-1)(x+1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x+1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)+Bx .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)\) গুন করে।
আবার, \(x(x+1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
এখানে, \(x(x+1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0+1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x+1}+\frac{-1}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2+x}}\)\(=\int{\frac{1}{x(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{(-1)(x+1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+c\)
\(Q.1.(iii)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-a)(x-b)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{xdx}{(x-a)(x-b)}}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-a)(x-b)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\equiv \frac{A}{x-a}+\frac{B}{x-b} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-b)+B(x-a) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-a)(x-b)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-a=0\)
\(\therefore x=a\)
এখন, \(x=a\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(a= A(a-b)+B.0\)
\(\Rightarrow a=A(a-b)+0\)
\(\Rightarrow a=A(a-b)\)
\(\Rightarrow A(a-b)=a\)
\(\therefore A=\frac{a}{a-b}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{\frac{a}{a-b}}{x-a}+\frac{-\frac{b}{a-b}}{x-b}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{a}{(a-b)(x-a)}dx}-\int{\frac{b}{(a-b)(x-b)}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\int{\frac{1}{x-a}dx}-\frac{b}{a-b}\int{\frac{1}{x-b}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\ln{|x-a|}-\frac{b}{a-b}\ln{|x-b|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
\(=\int{\frac{x}{(x-a)(x-b)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(x-a)(a-b)}+\frac{b}{(b-a)(x-b)}\) ➜ এখানে \((x-a)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=a\) এবং \((x-b)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=b\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{a}{(x-a)(a-b)}+\frac{b}{-(a-b)(x-b)}\)
\(=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{a}{(a-b)(x-a)}dx}-\int{\frac{b}{(a-b)(x-b)}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\int{\frac{1}{x-a}dx}-\frac{b}{a-b}\int{\frac{1}{x-b}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\ln{|x-a|}-\frac{b}{a-b}\ln{|x-b|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
\(=\int{\frac{x}{(x-a)(x-b)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\equiv \frac{A}{x-a}+\frac{B}{x-b} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-b)+B(x-a) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-a)(x-b)\) গুন করে।
আবার, \((x-a)(x-b)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-b)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-b=0\)
\(\therefore x=b\)
এখন, \(x=b\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\( b=A.0+B(b-a)\)
\(\Rightarrow b=0+B(b-a)\)
\(\Rightarrow b=-B(a-b)\)
\(\Rightarrow -B(a-b)=b\)
\(\therefore B=-\frac{b}{a-b}\)
এখানে, \((x-a)(x-b)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-a)\) সমান শুন্য ধরি।\(x-b=0\)
\(\therefore x=b\)
এখন, \(x=b\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\( b=A.0+B(b-a)\)
\(\Rightarrow b=0+B(b-a)\)
\(\Rightarrow b=-B(a-b)\)
\(\Rightarrow -B(a-b)=b\)
\(\therefore B=-\frac{b}{a-b}\)
অর্থাৎ,
\(x-a=0\)
\(\therefore x=a\)
এখন, \(x=a\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(a= A(a-b)+B.0\)
\(\Rightarrow a=A(a-b)+0\)
\(\Rightarrow a=A(a-b)\)
\(\Rightarrow A(a-b)=a\)
\(\therefore A=\frac{a}{a-b}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{\frac{a}{a-b}}{x-a}+\frac{-\frac{b}{a-b}}{x-b}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{a}{(a-b)(x-a)}dx}-\int{\frac{b}{(a-b)(x-b)}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\int{\frac{1}{x-a}dx}-\frac{b}{a-b}\int{\frac{1}{x-b}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\ln{|x-a|}-\frac{b}{a-b}\ln{|x-b|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{xdx}{(x-a)(x-b)}}\)\(=\int{\frac{x}{(x-a)(x-b)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(x-a)(a-b)}+\frac{b}{(b-a)(x-b)}\) ➜ এখানে \((x-a)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=a\) এবং \((x-b)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-a)(x-b)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=b\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{a}{(x-a)(a-b)}+\frac{b}{-(a-b)(x-b)}\)
\(=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-a)(x-b)}=\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{a}{(a-b)(x-a)}-\frac{b}{(a-b)(x-b)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{a}{(a-b)(x-a)}dx}-\int{\frac{b}{(a-b)(x-b)}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\int{\frac{1}{x-a}dx}-\frac{b}{a-b}\int{\frac{1}{x-b}dx}\)
\(=\frac{a}{a-b}\ln{|x-a|}-\frac{b}{a-b}\ln{|x-b|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{a-b}\{a\ln{|x-a|}-b\ln{|x-b|}\}+c\)
\(Q.1.(iv)\) \(\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-3x+2x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x(x-1)+2(x-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{3x+2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(3x+2)+B(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(3x+2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1= A(3.1+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 2=A(3+2)+0\)
\(\Rightarrow 2=A(5)\)
\(\Rightarrow 2=5A\)
\(\Rightarrow 5A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{\frac{2}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}}{3x+2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}-\int{\frac{1}{5(3x+2)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3x+2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\frac{\ln{|3x+2|}}{3}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5.3}\ln{|3x+2|}+c\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-3x+2x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x(x-1)+2(x-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{1+1}{(x-1)(3.1+2)}+\frac{-\frac{2}{3}+1}{\left(-\frac{2}{3}-1\right)(3x+2)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((3x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-\frac{2}{3}\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{2}{(x-1)(3+2)}+\frac{\frac{3-2}{3}}{\left(\frac{-2-3}{3}\right)(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}+\frac{\frac{1}{3}}{\left(\frac{-5}{3}\right)(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}+\frac{1}{-5(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}-\int{\frac{1}{5(3x+2)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3x+2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3\left(x+\frac{2}{3}\right)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5\times{3}}\int{\frac{1}{x+\frac{2}{3}}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{15}\int{\frac{1}{x+\frac{2}{3}}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{\left|x+\frac{2}{3}\right|}+c_{1}\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c_{1})\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{\left|\frac{3x+2}{3}\right|}+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\left(\ln{|3x+2|}-\ln{3}\right)+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}-\frac{1}{15}\ln{3}+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\) ➜\(\because -\frac{1}{15}\ln{3}+c_{1}=c\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-3x+2x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x(x-1)+2(x-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{3x+2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(3x+2)+B(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(3x+2)\) গুন করে।
আবার, \((x-1)(3x+2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((3x+2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(3x+2=0\)
\(\Rightarrow 3x=-2\)
\(\therefore x=-\frac{2}{3}\)
এখন, \(x=-\frac{2}{3}\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-\frac{2}{3}+1=A.0+B(-\frac{2}{3}-1)\)
\(\Rightarrow \frac{-2+3}{3}=0+B(\frac{-2-3}{3})\)
\(\Rightarrow \frac{1}{3}=B.\frac{-5}{3}\)
\(\Rightarrow B.\frac{-5}{3}=\frac{1}{3}\)
\(\Rightarrow B=-\frac{3}{5}\times{\frac{1}{3}}\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\)
এখানে, \((x-1)(3x+2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।\(3x+2=0\)
\(\Rightarrow 3x=-2\)
\(\therefore x=-\frac{2}{3}\)
এখন, \(x=-\frac{2}{3}\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-\frac{2}{3}+1=A.0+B(-\frac{2}{3}-1)\)
\(\Rightarrow \frac{-2+3}{3}=0+B(\frac{-2-3}{3})\)
\(\Rightarrow \frac{1}{3}=B.\frac{-5}{3}\)
\(\Rightarrow B.\frac{-5}{3}=\frac{1}{3}\)
\(\Rightarrow B=-\frac{3}{5}\times{\frac{1}{3}}\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\)
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1= A(3.1+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 2=A(3+2)+0\)
\(\Rightarrow 2=A(5)\)
\(\Rightarrow 2=5A\)
\(\Rightarrow 5A=2\)
\(\therefore A=\frac{2}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{\frac{2}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}}{3x+2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}-\int{\frac{1}{5(3x+2)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3x+2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5}\frac{\ln{|3x+2|}}{3}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{5.3}\ln{|3x+2|}+c\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x^2-3x+2x-2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{3x(x-1)+2(x-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{1+1}{(x-1)(3.1+2)}+\frac{-\frac{2}{3}+1}{\left(-\frac{2}{3}-1\right)(3x+2)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((3x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-\frac{2}{3}\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{2}{(x-1)(3+2)}+\frac{\frac{3-2}{3}}{\left(\frac{-2-3}{3}\right)(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}+\frac{\frac{1}{3}}{\left(\frac{-5}{3}\right)(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}+\frac{1}{-5(3x+2)}\)
\(=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-1)(3x+2)}=\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{5(x-1)}-\frac{1}{5(3x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}-\int{\frac{1}{5(3x+2)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3x+2}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{3\left(x+\frac{2}{3}\right)}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{5\times{3}}\int{\frac{1}{x+\frac{2}{3}}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{15}\int{\frac{1}{x+\frac{2}{3}}dx}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{\left|x+\frac{2}{3}\right|}+c_{1}\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c_{1})\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{\left|\frac{3x+2}{3}\right|}+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\left(\ln{|3x+2|}-\ln{3}\right)+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}-\frac{1}{15}\ln{3}+c_{1}\)
\(=\frac{2}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{15}\ln{|3x+2|}+c\) ➜\(\because -\frac{1}{15}\ln{3}+c_{1}=c\)
\(Q.1.(v)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\therefore x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3= A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 3= A(1)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A+0\)
\(\Rightarrow 3=A\)
\(\Rightarrow A=3\)
\(\therefore A=3\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}+\frac{-2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x-3}dx}-\int{\frac{2}{x-2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{(x-3)(3-2)}+\frac{2}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-3)(1)}+\frac{2}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x-3}dx}-\int{\frac{2}{x-2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
আবার, \((x-3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2=A.0+B(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=A.0+B(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 2=-B\)
\(\Rightarrow -B=2\)
\(\therefore B=-2\)
এখানে, \((x-3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-3)\) সমান শুন্য ধরি।\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2=A.0+B(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=A.0+B(2-3)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 2=-B\)
\(\Rightarrow -B=2\)
\(\therefore B=-2\)
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\therefore x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3= A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 3= A(1)+B.0\)
\(\Rightarrow 3=A+0\)
\(\Rightarrow 3=A\)
\(\Rightarrow A=3\)
\(\therefore A=3\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}+\frac{-2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x-3}dx}-\int{\frac{2}{x-2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x}{x^2-5x+6}dx}\)\(=\int{\frac{x}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{(x-3)(3-2)}+\frac{2}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{3}{(x-3)(1)}+\frac{2}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-3)(x-2)}=\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x-3}-\frac{2}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x-3}dx}-\int{\frac{2}{x-2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x-3}dx}-2\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=3\ln{|x-3|}-2\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(vi)\) \(\int{\frac{1}{x(x-1)(x-3)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{1}{x(x-1)(x-3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{x-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-1)(x-3)+Bx(x-3)+Cx(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x-1)(x-3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0-1)(0-3)+B.0.(0-3)+C.0.(0-1)\)
\(\Rightarrow 1=A(-1)(-3)+0+0\)
\(\Rightarrow 1=3A+0+0\)
\(\Rightarrow 1=3A\)
\(\Rightarrow 3A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{3}\)
আবার, \(x(x-1)(x-3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-3=0\)
\(\therefore x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(3-1).0+B.3.0+C.3.(3-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C.3.(2)\)
\(\Rightarrow 1=6C\)
\(\Rightarrow 6C=1\)
\(\therefore C=\frac{1}{6}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{\frac{1}{3}}{x}+\frac{-\frac{1}{2}}{x-1}+\frac{\frac{1}{6}}{x-3}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3x}dx}-\int{\frac{1}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{6(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
এখন,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{x(0-1)(0-3)}+\frac{1}{1.(x-1)(1-3)}+\frac{1}{3.(3-1)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x(-1)(-3)}+\frac{1}{1.(x-1)(-2)}+\frac{1}{3.(2)(x-3)}\)
\(=\frac{1}{3x}+\frac{1}{-2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
\(=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3x}dx}-\int{\frac{1}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{6(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{x-3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-1)(x-3)+Bx(x-3)+Cx(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x-1)(x-3)\) গুন করে।
আবার, \(x(x-1)(x-3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(1-3)+B.1.(1-3)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 1=0+B.1.(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=-2B\)
\(\Rightarrow -2B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\)
এখানে, \(x(x-1)(x-3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(1-3)+B.1.(1-3)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 1=0+B.1.(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=-2B\)
\(\Rightarrow -2B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0-1)(0-3)+B.0.(0-3)+C.0.(0-1)\)
\(\Rightarrow 1=A(-1)(-3)+0+0\)
\(\Rightarrow 1=3A+0+0\)
\(\Rightarrow 1=3A\)
\(\Rightarrow 3A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{3}\)
আবার, \(x(x-1)(x-3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-3=0\)
\(\therefore x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(3-1).0+B.3.0+C.3.(3-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C.3.(2)\)
\(\Rightarrow 1=6C\)
\(\Rightarrow 6C=1\)
\(\therefore C=\frac{1}{6}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{\frac{1}{3}}{x}+\frac{-\frac{1}{2}}{x-1}+\frac{\frac{1}{6}}{x-3}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3x}dx}-\int{\frac{1}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{6(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{1}{x(x-1)(x-3)}dx}\)এখন,
\(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{x(0-1)(0-3)}+\frac{1}{1.(x-1)(1-3)}+\frac{1}{3.(3-1)(x-3)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)(x-3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x(-1)(-3)}+\frac{1}{1.(x-1)(-2)}+\frac{1}{3.(2)(x-3)}\)
\(=\frac{1}{3x}+\frac{1}{-2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
\(=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x-1)(x-3)}=\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3x}-\frac{1}{2(x-1)}+\frac{1}{6(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3x}dx}-\int{\frac{1}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{6(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-3}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{3}\ln{|x|}+\frac{1}{6}\ln{|x-3|}-\frac{1}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.1.(vii)\) \(\int{\frac{(2x+3)dx}{x^3+x^2-2x}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{(2x+3)dx}{x^3+x^2-2x}}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+2x-x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x\{x(x+2)-1(x+2)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+3\equiv A(x+2)(x-1)+Bx(x-1)+Cx(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+2)(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0+3=A(0+2)(0-1)+B.0.(0-1)+C.0.(0+2)\)
\(\Rightarrow 0+3=A(2)(-1)+0+0\)
\(\Rightarrow 3=-2A\)
\(\Rightarrow -2A=3\)
\(\therefore A=-\frac{3}{2}\)
আবার, \(x(x+2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1+3=A(1+2).0+B.1.0+C.1.(1+2)\)
\(\Rightarrow 2+3=0+0+C.1.(3)\)
\(\Rightarrow 5=3C\)
\(\Rightarrow 3C=5\)
\(\therefore C=\frac{5}{3}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{-\frac{3}{2}}{x}+\frac{-\frac{1}{6}}{x+2}+\frac{\frac{5}{3}}{x-1}\)
\(\Rightarrow \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{5}{3(x-1)}dx}-\int{\frac{3}{2x}dx}-\int{\frac{1}{6(x+2)}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+2x-x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x\{x(x+2)-1(x+2)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{2.0+3}{x(0+2)(0-1)}+\frac{2(-2)+3}{-2(x+2)(-2-1)}+\frac{2.1+3}{1(1+2)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0+3}{x(2)(-1)}+\frac{-4+3}{-2(x+2)(-3)}+\frac{2+3}{3(x-1)}\)
\(=\frac{3}{-2x}+\frac{-1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(=-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{5}{3(x-1)}dx}-\int{\frac{3}{2x}dx}-\int{\frac{1}{6(x+2)}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+2x-x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x\{x(x+2)-1(x+2)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+3\equiv A(x+2)(x-1)+Bx(x-1)+Cx(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+2)(x-1)\) গুন করে।
আবার, \(x(x+2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+2=0\)
\(\therefore x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2(-2)+3=A.0.(-2-1)+B.(-2).(-2-1)\)\(+C.(-2).0\)
\(\Rightarrow -4+3=0+B.(-2).(-3)+0\)
\(\Rightarrow -1=6B\)
\(\Rightarrow 6B=-1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{6}\)
এখানে, \(x(x+2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x+2=0\)
\(\therefore x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2(-2)+3=A.0.(-2-1)+B.(-2).(-2-1)\)\(+C.(-2).0\)
\(\Rightarrow -4+3=0+B.(-2).(-3)+0\)
\(\Rightarrow -1=6B\)
\(\Rightarrow 6B=-1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{6}\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0+3=A(0+2)(0-1)+B.0.(0-1)+C.0.(0+2)\)
\(\Rightarrow 0+3=A(2)(-1)+0+0\)
\(\Rightarrow 3=-2A\)
\(\Rightarrow -2A=3\)
\(\therefore A=-\frac{3}{2}\)
আবার, \(x(x+2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1+3=A(1+2).0+B.1.0+C.1.(1+2)\)
\(\Rightarrow 2+3=0+0+C.1.(3)\)
\(\Rightarrow 5=3C\)
\(\Rightarrow 3C=5\)
\(\therefore C=\frac{5}{3}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{-\frac{3}{2}}{x}+\frac{-\frac{1}{6}}{x+2}+\frac{\frac{5}{3}}{x-1}\)
\(\Rightarrow \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{5}{3(x-1)}dx}-\int{\frac{3}{2x}dx}-\int{\frac{1}{6(x+2)}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{(2x+3)dx}{x^3+x^2-2x}}\)\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2+2x-x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x\{x(x+2)-1(x+2)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{2.0+3}{x(0+2)(0-1)}+\frac{2(-2)+3}{-2(x+2)(-2-1)}+\frac{2.1+3}{1(1+2)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0+3}{x(2)(-1)}+\frac{-4+3}{-2(x+2)(-3)}+\frac{2+3}{3(x-1)}\)
\(=\frac{3}{-2x}+\frac{-1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(=-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}+\frac{5}{3(x-1)}\)
\(=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+2)(x-1)}=\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{5}{3(x-1)}-\frac{3}{2x}-\frac{1}{6(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{5}{3(x-1)}dx}-\int{\frac{3}{2x}dx}-\int{\frac{1}{6(x+2)}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{5}{3}\ln{|x-1|}-\frac{3}{2}\ln{|x|}-\frac{1}{6}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(viii)\) \(\int{\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\)
[ ঢাঃ২০০৯ ]
উত্তরঃ \(\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\)
[ ঢাঃ২০০৯ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x-1\equiv A(x-1)(x-2)+Bx(x-2)+Cx(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x-1)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0-1=A.(0-1).(0-2)+B.0.(0-2)+C.0.(0-1)\)
\(\Rightarrow 0-1=A.(-1)(-2)+0+0\)
\(\Rightarrow -1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=-1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{2}\)
আবার, \(x(x-1)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.2-1=A.(2-1).0+B.2.0+C.2.(2-1)\)
\(\Rightarrow 4-1=0+0+C.2.(1)\)
\(\Rightarrow 3=2C\)
\(\Rightarrow 2C=3\)
\(\therefore C=\frac{3}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{-\frac{1}{2}}{x}+\frac{-1}{x-1}+\frac{\frac{3}{2}}{x-2}\)
\(\Rightarrow \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{2x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
এখন,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{2.0-1}{x(0-1)(0-2)}+\frac{2.1-1}{1(x-1)(1-2)}+\frac{2.2-1}{2(2-1)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0-1}{x(-1)(-2)}+\frac{2-1}{1(x-1)(-1)}+\frac{4-1}{2(1)(x-2)}\)
\(=\frac{-1}{2x}+\frac{1}{-(x-1)}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(=-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{2x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
ধরি,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x-1\equiv A(x-1)(x-2)+Bx(x-2)+Cx(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x-1)(x-2)\) গুন করে।
আবার, \(x(x-1)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1-1=A.0.(1-2)+B.1.(1-2)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 2-1=0+B.1.(-1)+0\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
এখানে, \(x(x-1)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1-1=A.0.(1-2)+B.1.(1-2)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 2-1=0+B.1.(-1)+0\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0-1=A.(0-1).(0-2)+B.0.(0-2)+C.0.(0-1)\)
\(\Rightarrow 0-1=A.(-1)(-2)+0+0\)
\(\Rightarrow -1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=-1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{2}\)
আবার, \(x(x-1)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.2-1=A.(2-1).0+B.2.0+C.2.(2-1)\)
\(\Rightarrow 4-1=0+0+C.2.(1)\)
\(\Rightarrow 3=2C\)
\(\Rightarrow 2C=3\)
\(\therefore C=\frac{3}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{-\frac{1}{2}}{x}+\frac{-1}{x-1}+\frac{\frac{3}{2}}{x-2}\)
\(\Rightarrow \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{2x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}dx}\)এখন,
\(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{2.0-1}{x(0-1)(0-2)}+\frac{2.1-1}{1(x-1)(1-2)}+\frac{2.2-1}{2(2-1)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0-1}{x(-1)(-2)}+\frac{2-1}{1(x-1)(-1)}+\frac{4-1}{2(1)(x-2)}\)
\(=\frac{-1}{2x}+\frac{1}{-(x-1)}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(=-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}+\frac{3}{2(x-2)}\)
\(=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{2x-1}{x(x-1)(x-2)}=\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{2(x-2)}-\frac{1}{2x}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{2x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{3}{2}\ln{|x-2|}-\frac{1}{2}\ln{|x|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(ix)\) \(\int{\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\equiv \frac{A}{1-2x}+\frac{B}{1+x} .......(i)\)
\(\Rightarrow x-3\equiv A(1+x)+B(1-2x).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((1-2x)(1+x)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(1-2x=0\)
\(\Rightarrow -2x=-1\)
\(\Rightarrow 2x=1\)
\(\therefore x=\frac{1}{2}\)
এখন, \(x=\frac{1}{2}\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{2}-3=A.(1+\frac{1}{2})+B.0\)
\(\Rightarrow \frac{1-6}{2}=A.\frac{2+1}{2}+0\)
\(\Rightarrow \frac{-5}{2}=A.\frac{3}{2}\)
\(\Rightarrow -5=3A\)
\(\Rightarrow 3A=-5\)
\(\therefore A=-\frac{5}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=\frac{-\frac{5}{3}}{1-2x}+\frac{-\frac{4}{3}}{1+x}\)
\(\therefore \frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{5}{3(1-2x)}dx}-\int{\frac{4}{3(1+x)}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}\int{\frac{1}{1-2x}dx}-\frac{4}{3}\int{\frac{1}{1+x}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}.\frac{\ln{|1-2x|}}{-2}-\frac{4}{3}.\frac{\ln{|1+x|}}{1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
এখন,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=\frac{\frac{1}{2}-3}{(1-2x)\left(1+\frac{1}{2}\right)}+\frac{-1-3}{\{1-2(-1)\}(1+x)}\) ➜ এখানে \((1-2x)\) ব্যতীত \(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=\frac{1}{2}\) এবং \((1+x)\) ব্যতীত \(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{\frac{1-6}{2}}{(1-2x).\frac{2+1}{2}}+\frac{-4}{(1+2)(1+x)}\)
\(=\frac{\frac{-5}{2}}{(1-2x).\frac{3}{2}}-\frac{4}{3(1+x)}\)
\(=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
\(\therefore \frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{5}{3(1-2x)}dx}-\int{\frac{4}{3(1+x)}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}\int{\frac{1}{1-2x}dx}-\frac{4}{3}\int{\frac{1}{1+x}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}.\frac{\ln{|1-2x|}}{-2}-\frac{4}{3}.\frac{\ln{|1+x|}}{1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
ধরি,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\equiv \frac{A}{1-2x}+\frac{B}{1+x} .......(i)\)
\(\Rightarrow x-3\equiv A(1+x)+B(1-2x).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((1-2x)(1+x)\) গুন করে।
আবার, \((1-2x)(1+x)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((1+x)\) সমান শুন্য ধরি।
\(1+x=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-1-3=A.0+B(1-2\times{-1})\)
\(\Rightarrow -4=0+B(1+2)\)
\(\Rightarrow -4=3B\)
\(\Rightarrow 3B=-4\)
\(\therefore B=-\frac{4}{3}\)
এখানে, \((1-2x)(1+x)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((1-2x)\) সমান শুন্য ধরি।\(1+x=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-1-3=A.0+B(1-2\times{-1})\)
\(\Rightarrow -4=0+B(1+2)\)
\(\Rightarrow -4=3B\)
\(\Rightarrow 3B=-4\)
\(\therefore B=-\frac{4}{3}\)
অর্থাৎ,
\(1-2x=0\)
\(\Rightarrow -2x=-1\)
\(\Rightarrow 2x=1\)
\(\therefore x=\frac{1}{2}\)
এখন, \(x=\frac{1}{2}\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{2}-3=A.(1+\frac{1}{2})+B.0\)
\(\Rightarrow \frac{1-6}{2}=A.\frac{2+1}{2}+0\)
\(\Rightarrow \frac{-5}{2}=A.\frac{3}{2}\)
\(\Rightarrow -5=3A\)
\(\Rightarrow 3A=-5\)
\(\therefore A=-\frac{5}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=\frac{-\frac{5}{3}}{1-2x}+\frac{-\frac{4}{3}}{1+x}\)
\(\therefore \frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{5}{3(1-2x)}dx}-\int{\frac{4}{3(1+x)}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}\int{\frac{1}{1-2x}dx}-\frac{4}{3}\int{\frac{1}{1+x}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}.\frac{\ln{|1-2x|}}{-2}-\frac{4}{3}.\frac{\ln{|1+x|}}{1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}dx}\)এখন,
\(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=\frac{\frac{1}{2}-3}{(1-2x)\left(1+\frac{1}{2}\right)}+\frac{-1-3}{\{1-2(-1)\}(1+x)}\) ➜ এখানে \((1-2x)\) ব্যতীত \(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=\frac{1}{2}\) এবং \((1+x)\) ব্যতীত \(\frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{\frac{1-6}{2}}{(1-2x).\frac{2+1}{2}}+\frac{-4}{(1+2)(1+x)}\)
\(=\frac{\frac{-5}{2}}{(1-2x).\frac{3}{2}}-\frac{4}{3(1+x)}\)
\(=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
\(\therefore \frac{x-3}{(1-2x)(1+x)}=-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{5}{3(1-2x)}-\frac{4}{3(1+x)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{5}{3(1-2x)}dx}-\int{\frac{4}{3(1+x)}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}\int{\frac{1}{1-2x}dx}-\frac{4}{3}\int{\frac{1}{1+x}dx}\)
\(=-\frac{5}{3}.\frac{\ln{|1-2x|}}{-2}-\frac{4}{3}.\frac{\ln{|1+x|}}{1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{5}{6}\ln{|1-2x|}-\frac{4}{3}\ln{|x+1|}+c\)
\(Q.1.(x)\) \(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-6x-x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-6)-1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-6}+\frac{B}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-1)+B(x-6).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-6)(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-6=0\)
\(\therefore x=6\)
এখন, \(x=6\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6+1=A.0+B(1-6)\)
\(\Rightarrow 7=5A+0\)
\(\Rightarrow 7=5A\)
\(\Rightarrow 5A=7\)
\(\therefore A=\frac{7}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{\frac{7}{5}}{x-6}+\frac{-\frac{2}{5}}{x-1}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{7}{5(x-6)}dx}-\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\int{\frac{1}{x-6}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-6x-x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-6)-1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{6+1}{(x-6)(6-1)}+\frac{1+1}{(1-6)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-6)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=6\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{7}{(x-6)(5)}+\frac{2}{(-5)(x-1)}\)
\(=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{7}{5(x-6)}dx}-\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\int{\frac{1}{x-6}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-6x-x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-6)-1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-6}+\frac{B}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-1)+B(x-6).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-6)(x-1)\) গুন করে।
আবার, \((x-6)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1=A.0+B(1-6)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-5)\)
\(\Rightarrow 2=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=2\)
\(\therefore B=-\frac{2}{5}\)
এখানে, \((x-6)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-6)\) সমান শুন্য ধরি।\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+1=A.0+B(1-6)\)
\(\Rightarrow 2=0+B(-5)\)
\(\Rightarrow 2=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=2\)
\(\therefore B=-\frac{2}{5}\)
অর্থাৎ,
\(x-6=0\)
\(\therefore x=6\)
এখন, \(x=6\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6+1=A.0+B(1-6)\)
\(\Rightarrow 7=5A+0\)
\(\Rightarrow 7=5A\)
\(\Rightarrow 5A=7\)
\(\therefore A=\frac{7}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{\frac{7}{5}}{x-6}+\frac{-\frac{2}{5}}{x-1}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{7}{5(x-6)}dx}-\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\int{\frac{1}{x-6}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+6}dx}\)\(=\int{\frac{x+1}{x^2-6x-x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-6)-1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{6+1}{(x-6)(6-1)}+\frac{1+1}{(1-6)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-6)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=6\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-6)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{7}{(x-6)(5)}+\frac{2}{(-5)(x-1)}\)
\(=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-6)(x-1)}=\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{7}{5(x-6)}-\frac{2}{5(x-1)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{7}{5(x-6)}dx}-\int{\frac{2}{5(x-1)}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\int{\frac{1}{x-6}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\frac{7}{5}\ln{|x-6|}-\frac{2}{5}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(xi)\) \(\int{\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+3x-2x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x\{x(x+3)-2(x+3)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+3}+\frac{C}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+3)(x-2)+Bx(x-2)+Cx(x+3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+3)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(0+1=A(0+3)(0-2)+B.0.(0-2)+C.0.(0+3)\)
\(\Rightarrow 1=A(3)(-2)+0+0\)
\(\Rightarrow 1=-6A\)
\(\Rightarrow -6A=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{6}\)
আবার, \(x(x+3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A(2+3).0+B.2.0+C.2.(2+3)\)
\(\Rightarrow 3=0+0+C.2.(5)\)
\(\Rightarrow 3=10C\)
\(\Rightarrow 10C=3\)
\(\therefore C=\frac{3}{10}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{-\frac{1}{6}}{x}+\frac{-\frac{2}{15}}{x+3}+\frac{\frac{3}{10}}{x-2}\)
\(\Rightarrow \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{10(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{6x}dx}-\int{\frac{2}{15(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{2}{15}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+3x-2x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x\{x(x+3)-2(x+3)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{0+1}{x(0+3)(0-2)}+\frac{-3+1}{-3(x+3)(-3-2)}+\frac{2+1}{2(2+3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x(3)(-2)}+\frac{-2}{-3(x+3)(-5)}+\frac{3}{2(5)(x-2)}\)
\(=\frac{1}{-6x}+\frac{-2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2)}\)
\(=-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2)}\)
\(=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{10(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{6x}dx}-\int{\frac{2}{15(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{2}{15}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+3x-2x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x\{x(x+3)-2(x+3)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+3}+\frac{C}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x+3)(x-2)+Bx(x-2)+Cx(x+3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+3)(x-2)\) গুন করে।
আবার, \(x(x+3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-3+1=A.0.(-3-2)\)\(+B.(-3).(-3-2)+C.(-3).0\)
\(\Rightarrow -2=0+B.(-3).(-5)+0\)
\(\Rightarrow -2=15B\)
\(\Rightarrow 15B=-2\)
\(\therefore B=-\frac{2}{15}\)
এখানে, \(x(x+3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-3+1=A.0.(-3-2)\)\(+B.(-3).(-3-2)+C.(-3).0\)
\(\Rightarrow -2=0+B.(-3).(-5)+0\)
\(\Rightarrow -2=15B\)
\(\Rightarrow 15B=-2\)
\(\therefore B=-\frac{2}{15}\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(0+1=A(0+3)(0-2)+B.0.(0-2)+C.0.(0+3)\)
\(\Rightarrow 1=A(3)(-2)+0+0\)
\(\Rightarrow 1=-6A\)
\(\Rightarrow -6A=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{6}\)
আবার, \(x(x+3)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A(2+3).0+B.2.0+C.2.(2+3)\)
\(\Rightarrow 3=0+0+C.2.(5)\)
\(\Rightarrow 3=10C\)
\(\Rightarrow 10C=3\)
\(\therefore C=\frac{3}{10}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{-\frac{1}{6}}{x}+\frac{-\frac{2}{15}}{x+3}+\frac{\frac{3}{10}}{x-2}\)
\(\Rightarrow \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{10(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{6x}dx}-\int{\frac{2}{15(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{2}{15}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^3+x^2-6x}dx}\)\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x^2+3x-2x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x\{x(x+3)-2(x+3)\}}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{0+1}{x(0+3)(0-2)}+\frac{-3+1}{-3(x+3)(-3-2)}+\frac{2+1}{2(2+3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x(3)(-2)}+\frac{-2}{-3(x+3)(-5)}+\frac{3}{2(5)(x-2)}\)
\(=\frac{1}{-6x}+\frac{-2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2)}\)
\(=-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}+\frac{3}{10(x-2)}\)
\(=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
\(\therefore \frac{x+1}{x(x+3)(x-2)}=\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{10(x-2)}-\frac{1}{6x}-\frac{2}{15(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{10(x-2)}dx}-\int{\frac{1}{6x}dx}-\int{\frac{2}{15(x+3)}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{2}{15}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{3}{10}\ln{|x-2|}-\frac{1}{6}\ln{|x|}-\frac{2}{15}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(xii)\) \(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+10}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\)
উত্তরঃ \(2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+10}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x-2x+10}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-5)-2(x-5)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-5}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-2)+B(x-5).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-5)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5+1=A.(5-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 6=3A+0\)
\(\Rightarrow 6=3A\)
\(\Rightarrow 3A=6\)
\(\therefore A=2\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}+\frac{-1}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x-2x+10}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-5)-2(x-5)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{5+1}{(x-5)(5-2)}+\frac{2+1}{(2-5)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=5\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{6}{3(x-5)}+\frac{3}{-3(x-2)}\)
\(=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x-2x+10}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-5)-2(x-5)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-5}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-2)+B(x-5).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-5)(x-2)\) গুন করে।
আবার, \((x-5)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A.0+B(2-5)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow 3=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=3\)
\(\therefore B=-1\)
এখানে, \((x-5)(x-2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-5)\) সমান শুন্য ধরি।\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A.0+B(2-5)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(-3)\)
\(\Rightarrow 3=-3B\)
\(\Rightarrow -3B=3\)
\(\therefore B=-1\)
অর্থাৎ,
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5+1=A.(5-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 6=3A+0\)
\(\Rightarrow 6=3A\)
\(\Rightarrow 3A=6\)
\(\therefore A=2\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}+\frac{-1}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^2-7x+10}dx}\)\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x-2x+10}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-5)-2(x-5)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{5+1}{(x-5)(5-2)}+\frac{2+1}{(2-5)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=5\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-5)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{6}{3(x-5)}+\frac{3}{-3(x-2)}\)
\(=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-5)(x-2)}=\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x-5}-\frac{1}{x-2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x-5}dx}-\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=2\ln{|x-5|}-\ln{|x-2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(xiii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2+x-6}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2+x-6}}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+3x-2x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+3)-2(x+3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+3)(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x+3)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(2+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(5)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-2}+\frac{-\frac{1}{5}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-2|}-\frac{1}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+3x-2x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+3)-2(x+3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+3)(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{(x-2)(2+3)}+\frac{1}{(-3-2)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-2)(5)}+\frac{1}{(-5)(x+3)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-2|}-\frac{1}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+3x-2x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+3)-2(x+3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+3)(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+3)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x+3)\) গুন করে।
আবার, \((x-2)(x+3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-3-2)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-5)\)
\(\Rightarrow 1=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\)
এখানে, \((x-2)(x+3)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।\(x+3=0\)
\(\therefore x=-3\)
এখন, \(x=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(-3-2)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-5)\)
\(\Rightarrow 1=-5B\)
\(\Rightarrow -5B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\)
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(2+3)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(5)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-2}+\frac{-\frac{1}{5}}{x+3}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-2|}-\frac{1}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2+x-6}}\)\(=\int{\frac{1}{x^2+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2+3x-2x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x+3)-2(x+3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+3)(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x+3)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{(x-2)(2+3)}+\frac{1}{(-3-2)(x+3)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x+3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x+3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-2)(5)}+\frac{1}{(-5)(x+3)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x+3)}=\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-2)}-\frac{1}{5(x+3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-2}dx}-\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x+3}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-2|}-\frac{1}{5}\ln{|x+3|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{5}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+3|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{5}\ln{\left|\frac{x-2}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.1.(xiv)\) \(\int{\frac{dx}{(x+1)(x-5)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{(x+1)(x-5)}}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x-5)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x-5} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-5)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x-5)\) গুন করে।
এখানে, \((x+1)(x-5)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1-5)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(-6)+0\)
\(\Rightarrow 1=-6A\)
\(\Rightarrow -6A=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{6}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{-\frac{1}{6}}{x+1}+\frac{\frac{1}{6}}{x-5}\)
\(=-\frac{1}{6(x+1)}+\frac{1}{6(x-5)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-5}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\ln{|x-5|}-\frac{1}{6}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{6}\left(\ln{|x-5|}-\ln{|x+1|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x-5)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{(x+1)(-1-5)}+\frac{1}{(5+1)(x-5)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=5\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(-6)}+\frac{1}{(6)(x-5)}\)
\(=-\frac{1}{6(x+1)}+\frac{1}{6(x-5)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-5}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\ln{|x-5|}-\frac{1}{6}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{6}\left(\ln{|x-5|}-\ln{|x+1|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x-5)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x-5} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-5)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x-5)\) গুন করে।
আবার, \((x+1)(x-5)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-5)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(5+1)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(6)\)
\(\Rightarrow 1=6B\)
\(\Rightarrow 6B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{6}\)
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(5+1)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(6)\)
\(\Rightarrow 1=6B\)
\(\Rightarrow 6B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{6}\)
এখানে, \((x+1)(x-5)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(-1-5)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(-6)+0\)
\(\Rightarrow 1=-6A\)
\(\Rightarrow -6A=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{6}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{-\frac{1}{6}}{x+1}+\frac{\frac{1}{6}}{x-5}\)
\(=-\frac{1}{6(x+1)}+\frac{1}{6(x-5)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-5}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\ln{|x-5|}-\frac{1}{6}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{6}\left(\ln{|x-5|}-\ln{|x+1|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{(x+1)(x-5)}}\)\(=\int{\frac{1}{(x+1)(x-5)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{(x+1)(-1-5)}+\frac{1}{(5+1)(x-5)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=5\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x+1)(-6)}+\frac{1}{(6)(x-5)}\)
\(=-\frac{1}{6(x+1)}+\frac{1}{6(x-5)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x+1)(x-5)}=\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{6(x-5)}-\frac{1}{6(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x-5}dx}-\frac{1}{6}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\ln{|x-5|}-\frac{1}{6}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{6}\left(\ln{|x-5|}-\ln{|x+1|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-5}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.1.(xv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-3x+2}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-3x+2}}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-2x-x+2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-2)-1(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-1)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(2-1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}+\frac{-1}{x-1}\)
\(=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}\right)+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-2x-x+2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-2)-1(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{(x-2)(2-1)}+\frac{1}{(1-2)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-2)(1)}+\frac{1}{(-1)(x-1)}\)
\(=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}\right)+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-2x-x+2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-2)-1(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\equiv \frac{A}{x-2}+\frac{B}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x-1)+B(x-2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-2)(x-1)\) গুন করে।
আবার, \((x-2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(1-2)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
এখানে, \((x-2)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-2)\) সমান শুন্য ধরি।\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(1-2)\)
\(\Rightarrow 1=A.0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-B\)
\(\Rightarrow -B=1\)
\(\therefore B=-1\)
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\therefore x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(2-1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}+\frac{-1}{x-1}\)
\(=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}\right)+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-3x+2}}\)\(=\int{\frac{1}{x^2-2x-x+2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-2)-1(x-2)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-2)(x-1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{(x-2)(2-1)}+\frac{1}{(1-2)(x-1)}\) ➜ এখানে \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=2\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-2)(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-2)(1)}+\frac{1}{(-1)(x-1)}\)
\(=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-2)(x-1)}=\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x-1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x-1|}\right)+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x-2}{x-1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.1.(xvi)\) \(\int{\frac{(x+1)dx}{x^2-5x+6}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(4\ln{|x-3|}-3\ln{|x-2|}+c\)
উত্তরঃ \(4\ln{|x-3|}-3\ln{|x-2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{(x+1)dx}{x^2-5x+6}}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3+1=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 4=A.1+0\)
\(\Rightarrow 4=A\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}+\frac{-3}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}-\frac{4}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\right)dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-3}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=4\ln{\left|x-3\right|}-3\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{3+1}{(x-3)(3-2)}+\frac{2+1}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{4}{(x-3)(1)}+\frac{3}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\right)dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-3}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=4\ln{\left|x-3\right|}-3\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-5x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x-2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+1\equiv A(x-2)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x-2)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 3=-B\)
\(\Rightarrow -B=3\)
\(\therefore B=-3\)
এখানে, \((x-3)(x-2)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-2=0\)
\(\Rightarrow x=2\)
এখন, \(x=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2+1=A.0+B.(2-3)\)
\(\Rightarrow 3=0+B(-1)\)
\(\Rightarrow 3=-B\)
\(\Rightarrow -B=3\)
\(\therefore B=-3\)
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(3+1=A(3-2)+B.0\)
\(\Rightarrow 4=A.1+0\)
\(\Rightarrow 4=A\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}+\frac{-3}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}-\frac{4}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\right)dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-3}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=4\ln{\left|x-3\right|}-3\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+1}{x^2-5x+6}dx}\)\(=\int{\frac{x+1}{x^2-3x-2x+6}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{x(x-3)-2(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{3+1}{(x-3)(3-2)}+\frac{2+1}{(2-3)(x-2)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x-2)\) ব্যতীত \(\frac{x+1}{(x-3)(x-2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{4}{(x-3)(1)}+\frac{3}{(-1)(x-2)}\)
\(=\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\)
\(\therefore \frac{x+1}{(x-3)(x-2)}=\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-3}-\frac{3}{x-2}\right)dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-3}dx}-3\int{\frac{1}{x-2}dx}\)
\(=4\ln{\left|x-3\right|}-3\ln{\left|x-2\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(Q.1.(xvii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-2x-3}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-2x-3}}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3x+x-3}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-3)+1(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-3)(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x+1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(3+1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A.4+0\)
\(\Rightarrow 1=4A\)
\(\therefore A=\frac{1}{4}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{\frac{1}{4}}{x-3}+\frac{-\frac{1}{4}}{x+1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|x-3\right|}-\frac{1}{4}\ln{\left|x+1\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{\left|x-3\right|}-\ln{\left|x+1\right|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3x+x-3}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-3)+1(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-3)(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{(x-3)(3+1)}+\frac{1}{(-1-3)(x+1)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-3)(4)}+\frac{1}{(-4)(x+1)}\)
\(=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x-2)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x-2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|x-3\right|}-\frac{1}{4}\ln{\left|x+1\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{\left|x-3\right|}-\ln{\left|x+1\right|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3x+x-3}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-3)+1(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-3)(x+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\equiv \frac{A}{x-3}+\frac{B}{x+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)+B(x-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-3)(x+1)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.(-1-3)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-4)\)
\(\Rightarrow 1=-4B\)
\(\Rightarrow -4B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{4}\)
এখানে, \((x-3)(x+1)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.(-1-3)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(-4)\)
\(\Rightarrow 1=-4B\)
\(\Rightarrow -4B=1\)
\(\therefore B=-\frac{1}{4}\)
অর্থাৎ,
\(x-3=0\)
\(\Rightarrow x=3\)
এখন, \(x=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(3+1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A.4+0\)
\(\Rightarrow 1=4A\)
\(\therefore A=\frac{1}{4}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{\frac{1}{4}}{x-3}+\frac{-\frac{1}{4}}{x+1}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|x-3\right|}-\frac{1}{4}\ln{\left|x+1\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{\left|x-3\right|}-\ln{\left|x+1\right|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-2x-3}}\)\(=\int{\frac{1}{x^2-3x+x-3}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x-3)+1(x-3)}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-3)(x+1)}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{(x-3)(3+1)}+\frac{1}{(-1-3)(x+1)}\) ➜ এখানে \((x-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=3\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x-3)(x+1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-3)(4)}+\frac{1}{(-4)(x+1)}\)
\(=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x-2)}\)
\(\therefore \frac{1}{(x-3)(x+1)}=\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x-2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{4(x-3)}-\frac{1}{4(x+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x-3}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|x-3\right|}-\frac{1}{4}\ln{\left|x+1\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{\left|x-3\right|}-\ln{\left|x+1\right|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-3}{x+1}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.1.(xviii)\) \(\int{\frac{x}{x^2-5x-6}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{7}\ln{|x+1|}+\frac{6}{7}\ln{|x-6|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{7}\ln{|x+1|}+\frac{6}{7}\ln{|x-6|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x}{x^2-5x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x^2-6x+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-6)+1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-6)(x+1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x+1)(x-6)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x-6} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-6)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x-6)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-1=A(-1-6)+B.0\)
\(\Rightarrow -1=A.(-7)+0\)
\(\Rightarrow -1=-7A\)
\(\Rightarrow -7A=-1\)
\(\therefore A=\frac{1}{7}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{\frac{1}{7}}{x+1}+\frac{\frac{6}{7}}{x-6}\)
\(\therefore \frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{6}{7}\int{\frac{1}{x-6}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\ln{\left|x+1\right|}+\frac{6}{7}\ln{\left|x-6\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-6x+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-6)+1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-6)(x+1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x+1)(x-6)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{-1}{(x+1)(-1-6)}+\frac{6}{(6+1)(x-6)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-6)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=6\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{-1}{(x+1)(-7)}+\frac{6}{(7)(x-6)}\)
\(=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{6}{7}\int{\frac{1}{x-6}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\ln{\left|x+1\right|}+\frac{6}{7}\ln{\left|x-6\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\int{\frac{x}{x^2-6x+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-6)+1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-6)(x+1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x+1)(x-6)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x-6} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-6)+B(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x-6)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-6=0\)
\(\Rightarrow x=6\)
এখন, \(x=6\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6=A.0+B.(6+1)\)
\(\Rightarrow 6=0+B(7)\)
\(\Rightarrow 6=7B\)
\(\Rightarrow 7B=6\)
\(\therefore B=\frac{6}{7}\)
এখানে, \((x+1)(x-6)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-6=0\)
\(\Rightarrow x=6\)
এখন, \(x=6\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6=A.0+B.(6+1)\)
\(\Rightarrow 6=0+B(7)\)
\(\Rightarrow 6=7B\)
\(\Rightarrow 7B=6\)
\(\therefore B=\frac{6}{7}\)
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-1=A(-1-6)+B.0\)
\(\Rightarrow -1=A.(-7)+0\)
\(\Rightarrow -1=-7A\)
\(\Rightarrow -7A=-1\)
\(\therefore A=\frac{1}{7}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{\frac{1}{7}}{x+1}+\frac{\frac{6}{7}}{x-6}\)
\(\therefore \frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{6}{7}\int{\frac{1}{x-6}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\ln{\left|x+1\right|}+\frac{6}{7}\ln{\left|x-6\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x}{x^2-5x-6}dx}\)\(=\int{\frac{x}{x^2-6x+x-6}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{x(x-6)+1(x-6)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-6)(x+1)}dx}\)
\(=\int{\frac{x}{(x+1)(x-6)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{-1}{(x+1)(-1-6)}+\frac{6}{(6+1)(x-6)}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x-6)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x+1)(x-6)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=6\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{-1}{(x+1)(-7)}+\frac{6}{(7)(x-6)}\)
\(=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x+1)(x-6)}=\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{7(x+1)}+\frac{6}{7(x-6)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{6}{7}\int{\frac{1}{x-6}dx}\)
\(=\frac{1}{7}\ln{\left|x+1\right|}+\frac{6}{7}\ln{\left|x-6\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
অনুশীলনী \(10.E / Q.2\)-এর সংক্ষিপ্ত প্রশ্নসমুহ
যোজিত ফল নির্ণয় করঃ
\(Q.2.(i)\) \(\int{\frac{1}{x(x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\)
\(Q.2.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(Q.2.(iii)\) \(\int{\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\)
\(Q.2.(iv)\) \(\int{\frac{1}{x^2(x-1)}dx}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\)
[ বঃ২০১০,২০০৫; রাঃ২০০২; কুঃ২০০২ ]
\(Q.2.(v)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
\(Q.2.(vi)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-1)(x^2+1)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
[ ঢাঃ২০১৭,২০০৮; কুঃ২০১১,২০০৮; দিঃ২০০৯; বঃ২০০৭,২০০১ ]
\(Q.2.(vii)\) \(\int{\frac{dx}{x(x^2+1)}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\)
\(Q.2.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(Q.2.(iii)\) \(\int{\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\)
\(Q.2.(iv)\) \(\int{\frac{1}{x^2(x-1)}dx}\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\)
[ বঃ২০১০,২০০৫; রাঃ২০০২; কুঃ২০০২ ]
\(Q.2.(v)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
\(Q.2.(vi)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-1)(x^2+1)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
[ ঢাঃ২০১৭,২০০৮; কুঃ২০১১,২০০৮; দিঃ২০০৯; বঃ২০০৭,২০০১ ]
\(Q.2.(vii)\) \(\int{\frac{dx}{x(x^2+1)}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
\(Q.2.(viii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^4-1}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(Q.2.(ix)\) \(\int{\frac{2x+3}{x^3-x}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.2.(x)\) \(\int{\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{5}\ln{|1-x|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xi)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2(x+1)^2}}\)
উত্তরঃ \(2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(Q.2.(xiii)\) \(\int{\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(Q.2.(ix)\) \(\int{\frac{2x+3}{x^3-x}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.2.(x)\) \(\int{\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{5}\ln{|1-x|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xi)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2(x+1)^2}}\)
উত্তরঃ \(2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(Q.2.(xiii)\) \(\int{\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}dx}\)
উত্তরঃ \(\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(Q.2.(i)\) \(\int{\frac{1}{x(x+1)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{1}{x(x+1)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1}+\frac{C}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)^2+Bx(x+1)+Cx .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)^2\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0+1)^2+B.0.(x+1)+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1^2+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A.1\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^2+2x+1)+B(x^2+x)+Cx\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}+\frac{-1}{x+1}+\frac{-1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\ln{\left|x\right|}-\ln{\left|x+1\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
এখন,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x(x+1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{-1(x+1)}\right\}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\) \(=\frac{1}{x(x+1)}-\frac{1}{(x+1)^2}\) \(=\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{-1(x+1)}-\frac{1}{(x+1)^2}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1}+\frac{C}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x+1)^2+Bx(x+1)+Cx .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)^2\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.x.0+C.(-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0-C\)
\(\Rightarrow 1=-C\)
\(\Rightarrow -C=1\)
\(\therefore C=-1\)
এখানে, \((x+1)(x+2)^2\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.x.0+C.(-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0-C\)
\(\Rightarrow 1=-C\)
\(\Rightarrow -C=1\)
\(\therefore C=-1\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0+1)^2+B.0.(x+1)+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1^2+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A.1\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^2+2x+1)+B(x^2+x)+Cx\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}+\frac{-1}{x+1}+\frac{-1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\ln{\left|x\right|}-\ln{\left|x+1\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{1}{x(x+1)^2}dx}\)এখন,
\(\frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x(x+1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{-1(x+1)}\right\}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\) \(=\frac{1}{x(x+1)}-\frac{1}{(x+1)^2}\) \(=\frac{1}{x(0+1)}+\frac{1}{-1(x+1)}-\frac{1}{(x+1)^2}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x+1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x+1)^2}=\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}-\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\ln{|x|}-\ln{|x+1|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x}{x+1}\right|}+\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.2.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{(x+2)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x^2\equiv A(x+2)^2+B(x+1)(x+2)+C(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x+2)^2\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\((-1)^2=A(-1+2)^2+B.0(x+2)+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1^2+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A.1\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(1=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x^2\equiv A(x^2+4x+4)+B(x^2+3x+2)+C(x+1)\)
\(\Rightarrow A+B=1\)
\(\Rightarrow B=1-A\)
\(\Rightarrow B=1-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(\therefore B=0\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}+\frac{0}{x+2}+\frac{-4}{(x+2)^2}\)
\(\therefore \frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{\left|x+1\right|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|x+1\right|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{(x^2+3x+2)-(3x+2)}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2+3x+2}{(x+1)(x+2)}-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2+3x+2}{x^2+3x+2}-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{1-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{3(-1)+2}{(x+1)(-1+2)}+\frac{3(-2)+2}{(-2+1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{-3+2}{(x+1)(1)}+\frac{-6+2}{(-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{-1}{x+1}+\frac{-4}{(-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{-\frac{1}{x+1}+\frac{4}{x+2}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(-1+2)}+\frac{1}{(-2+1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(1)}+\frac{1}{(-1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+1}-\frac{1}{x+2}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(\therefore \frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{4}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+1|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(=\int{\frac{x^2+4x+4-4x-4}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+2)^2-4(x+1)}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+2)^2}{(x+1)(x+2)^2}-\frac{4(x+1)}{(x+1)(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+1|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{x+2}+\frac{C}{(x+2)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x^2\equiv A(x+2)^2+B(x+1)(x+2)+C(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)(x+2)^2\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\((-2)^2=A.0+B(x+1).0+C(-2+1)\)
\(\Rightarrow 4=0+0+C(-1)\)
\(\Rightarrow 4=-C\)
\(\Rightarrow -C=4\)
\(\therefore C=-4\)
এখানে, \((x+1)(x+2)^2\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\((-2)^2=A.0+B(x+1).0+C(-2+1)\)
\(\Rightarrow 4=0+0+C(-1)\)
\(\Rightarrow 4=-C\)
\(\Rightarrow -C=4\)
\(\therefore C=-4\)
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\((-1)^2=A(-1+2)^2+B.0(x+2)+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1^2+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A.1\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(1=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x^2\equiv A(x^2+4x+4)+B(x^2+3x+2)+C(x+1)\)
\(\Rightarrow A+B=1\)
\(\Rightarrow B=1-A\)
\(\Rightarrow B=1-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(\therefore B=0\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}+\frac{0}{x+2}+\frac{-4}{(x+2)^2}\)
\(\therefore \frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{\left|x+1\right|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|x+1\right|}+\frac{4}{x+2}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\)\(=\int{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{(x^2+3x+2)-(3x+2)}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2+3x+2}{(x+1)(x+2)}-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{\frac{x^2+3x+2}{x^2+3x+2}-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}\left\{1-\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{3(-1)+2}{(x+1)(-1+2)}+\frac{3(-2)+2}{(-2+1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3x+2}{(x+1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{-3+2}{(x+1)(1)}+\frac{-6+2}{(-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{\frac{-1}{x+1}+\frac{-4}{(-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x+2}\left\{-\frac{1}{x+1}+\frac{4}{x+2}\right\}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(-1+2)}+\frac{1}{(-2+1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\) ➜ এখানে \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(x+1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{(x+1)(1)}+\frac{1}{(-1)(x+2)}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(=\frac{1}{x+2}+\frac{1}{x+1}-\frac{1}{x+2}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
\(\therefore \frac{x^2}{(x+1)(x+2)^2}=\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-\int{\frac{4}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+1|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2dx}{(x+1)(x+2)^2}}\)\(=\int{\frac{x^2+4x+4-4x-4}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+2)^2-4(x+1)}{(x+1)(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+2)^2}{(x+1)(x+2)^2}-\frac{4(x+1)}{(x+1)(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+1}-\frac{4}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+1}dx}-4\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+1|}+4\frac{1}{x+2}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+1|}+\frac{4}{x+2}+c\)
\(Q.2.(iii)\) \(\int{\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{(x-1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 5-2x\equiv A(x-1)^2+B(x-1)(x+2)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)^2(x+2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5-2(-2)= A(-2-1)^2+B(x-1).0+C.0\)
\(\Rightarrow 5+4=A.(-3)^2+0+0\)
\(\Rightarrow 9=A.9\)
\(\Rightarrow 9=9A\)
\(\Rightarrow 9A=9\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 5-2x\equiv A(x^2-2x+1)+B(x^2+x-2)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x+2}+\frac{-1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\)
\(\therefore \frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}+\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+2|}-\ln{|x-1|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
এখন,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2.1}{(x-1)(1+2)}+\frac{5-2(-2)}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2}{(x-1)(3)}+\frac{5+4}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{3}{3(x-1)}-\frac{9}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{3}{x+2}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{3}{(x-1)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{(x-1)(1+2)}+\frac{3}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{3}{(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3}{(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{(x-1)(3)}+\frac{3}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{3(x-1)}-\frac{3}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x+2}\right\}\)
\(\therefore \frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=-\frac{1}{x-1}-\ln{|x-1|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+2|}-\ln{|x-1|}-\frac{1}{x-1}+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
ধরি,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{(x-1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 5-2x\equiv A(x-1)^2+B(x-1)(x+2)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)^2(x+2)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5-2.1=A.0+B.0.(x+2)+C(1+2)\)
\(\Rightarrow 5-2=0+0+C(3)\)
\(\Rightarrow 3=3C\)
\(\Rightarrow 3C=3\)
\(\therefore C=1\)
এখানে, \((x-1)^2(x+2)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5-2.1=A.0+B.0.(x+2)+C(1+2)\)
\(\Rightarrow 5-2=0+0+C(3)\)
\(\Rightarrow 3=3C\)
\(\Rightarrow 3C=3\)
\(\therefore C=1\)
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5-2(-2)= A(-2-1)^2+B(x-1).0+C.0\)
\(\Rightarrow 5+4=A.(-3)^2+0+0\)
\(\Rightarrow 9=A.9\)
\(\Rightarrow 9=9A\)
\(\Rightarrow 9A=9\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 5-2x\equiv A(x^2-2x+1)+B(x^2+x-2)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x+2}+\frac{-1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\)
\(\therefore \frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x+2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{(x-1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x+2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}+\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}\)
\(=\ln{|x+2|}-\ln{|x-1|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)এখন,
\(\frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2.1}{(x-1)(1+2)}+\frac{5-2(-2)}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5-2x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{5-2}{(x-1)(3)}+\frac{5+4}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{3}{3(x-1)}-\frac{9}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{3}{x+2}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{3}{(x-1)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{(x-1)(1+2)}+\frac{3}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{3}{(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{3}{(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{(x-1)(3)}+\frac{3}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{3}{3(x-1)}-\frac{3}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{(x-1)^2}-\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x+2}\right\}\)
\(\therefore \frac{5-2x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{(x-1)^2}-\frac{1}{x-1}+\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}-\int{\frac{1}{x-1}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=-\frac{1}{x-1}-\ln{|x-1|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x+2|}-\ln{|x-1|}-\frac{1}{x-1}+c\)
\(=\ln{\left|\frac{x+2}{x-1}\right|}-\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.2.(iv)\) \(\int{\frac{1}{x^2(x-1)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\)
[ বঃ২০১০,২০০৫; রাঃ২০০২; কুঃ২০০২ ]
উত্তরঃ \(\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\)
[ বঃ২০১০,২০০৫; রাঃ২০০২; কুঃ২০০২ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{1}{x^2(x-1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{x}+\frac{C}{x^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv Ax^2+Bx(x-1)+C(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x^2(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.1^2+B.1.0+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+B(x^2-x)+C(x-1)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}+\frac{-1}{x}+\frac{-1}{x^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-1}dx}-\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x^2}dx}\)
\(=\ln{|x-1|}-\ln{|x|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
এখন,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(x-1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(0-1)}+\frac{1}{1.(x-1)}\right\}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(-1)}+\frac{1}{x-1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{-\frac{1}{x}+\frac{1}{x-1}\right\}\)
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(x-1)}\)
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(0-1)}+\frac{1}{1.(x-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(-1)}+\frac{1}{x-1}\)
\(=-\frac{1}{x^2}-\frac{1}{x}+\frac{1}{x-1}\)
\(=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-1}dx}-\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x^2}dx}\)
\(=\ln{|x-1|}-\ln{|x|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{B}{x}+\frac{C}{x^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv Ax^2+Bx(x-1)+C(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x^2(x-1)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0^2+B.0.(0-1)+C(0-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-C\)
\(\Rightarrow -C=1\)
\(\therefore C=-1\)
এখানে, \(x^2(x-1)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0^2+B.0.(0-1)+C(0-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(-1)\)
\(\Rightarrow 1=-C\)
\(\Rightarrow -C=1\)
\(\therefore C=-1\)
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.1^2+B.1.0+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.1+0+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+B(x^2-x)+C(x-1)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}+\frac{-1}{x}+\frac{-1}{x^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-1}dx}-\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x^2}dx}\)
\(=\ln{|x-1|}-\ln{|x|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{1}{x^2(x-1)}dx}\)এখন,
\(\frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(x-1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(0-1)}+\frac{1}{1.(x-1)}\right\}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x(-1)}+\frac{1}{x-1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{-\frac{1}{x}+\frac{1}{x-1}\right\}\)
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(x-1)}\)
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(0-1)}+\frac{1}{1.(x-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=0\) এবং \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{x(x-1)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) বসানো হয়েছে।
\(=-\frac{1}{x^2}+\frac{1}{x(-1)}+\frac{1}{x-1}\)
\(=-\frac{1}{x^2}-\frac{1}{x}+\frac{1}{x-1}\)
\(=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x-1)}=\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x-1}dx}-\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{1}{x^2}dx}\)
\(=\ln{|x-1|}-\ln{|x|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{\left|\frac{x-1}{x}\right|}+\frac{1}{x}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.2.(v)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{(x-1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-1)^2+B(x-1)(x+2)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)^2(x+2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-2= A(-2-1)^2+B(-2-1).0+C.0\)
\(\Rightarrow -2=A.(-3)^2+0+0\)
\(\Rightarrow -2=A.9\)
\(\Rightarrow -2=9A\)
\(\Rightarrow 9A=-2\)
\(\therefore A=-\frac{2}{9}\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv A(x^2-2x+1)+B(x^2+x-2)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=\frac{2}{9}\) ➜ \(\because A=-\frac{2}{9}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{-\frac{2}{9}}{x+2}+\frac{\frac{2}{9}}{x-1}+\frac{\frac{1}{3}}{(x-1)^2}\)
\(\Rightarrow \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{2}{9(x-1)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{9(x-1)}dx}-\int{\frac{2}{9(x+2)}dx}+\int{\frac{1}{3(x-1)^2}dx}\)
\(=\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}\)
\(=\frac{2}{9}\ln{|x-1|}-\frac{2}{9}\ln{|x+2|}-\frac{1}{3}\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{9}\left\{\ln{|x-1|}-\ln{|x+2|}\right\}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
\(=\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
এখন,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{x}{(x-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{(x-1)(1+2)}+\frac{-2}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{(x-1)(3)}+\frac{-2}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(1+2)}+\frac{2}{3(-2-1)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(3)}+\frac{2}{3(-3)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x-1)^2}dx}+\int{\frac{2}{9(x-1)}dx}-\int{\frac{2}{9(x+2)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}+\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\times{-\frac{1}{x-1}}+\frac{2}{9}\ln{|x-1|}-\frac{2}{9}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=-\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{9}\left\{\ln{|x-1|}-\ln{|x+2|}\right\}+c\)
\(=-\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}\equiv \frac{A}{x+2}+\frac{B}{x-1}+\frac{C}{(x-1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x-1)^2+B(x-1)(x+2)+C(x+2) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)^2(x+2)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.0.(1+2)+C(1+2)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(3)\)
\(\Rightarrow 1=3C\)
\(\Rightarrow 3C=1\)
\(\therefore C=\frac{1}{3}\)
এখানে, \((x-1)^2(x+2)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.0.(1+2)+C(1+2)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(3)\)
\(\Rightarrow 1=3C\)
\(\Rightarrow 3C=1\)
\(\therefore C=\frac{1}{3}\)
অর্থাৎ,
\(x+2=0\)
\(\Rightarrow x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-2= A(-2-1)^2+B(-2-1).0+C.0\)
\(\Rightarrow -2=A.(-3)^2+0+0\)
\(\Rightarrow -2=A.9\)
\(\Rightarrow -2=9A\)
\(\Rightarrow 9A=-2\)
\(\therefore A=-\frac{2}{9}\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv A(x^2-2x+1)+B(x^2+x-2)+C(x+2)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=\frac{2}{9}\) ➜ \(\because A=-\frac{2}{9}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{-\frac{2}{9}}{x+2}+\frac{\frac{2}{9}}{x-1}+\frac{\frac{1}{3}}{(x-1)^2}\)
\(\Rightarrow \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{2}{9(x-1)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}+\frac{1}{3(x-1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{2}{9(x-1)}dx}-\int{\frac{2}{9(x+2)}dx}+\int{\frac{1}{3(x-1)^2}dx}\)
\(=\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x+2}dx}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}\)
\(=\frac{2}{9}\ln{|x-1|}-\frac{2}{9}\ln{|x+2|}-\frac{1}{3}\frac{1}{x-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{2}{9}\left\{\ln{|x-1|}-\ln{|x+2|}\right\}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
\(=\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}dx}\)এখন,
\(\frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{x}{(x-1)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{(x-1)(1+2)}+\frac{-2}{(-2-1)(x+2)}\right\}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{x}{(x-1)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{(x-1)(3)}+\frac{-2}{(-3)(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x-1}\left\{\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{3(x+2)}\right\}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(1+2)}+\frac{2}{3(-2-1)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{2}{3(x-1)(x+2)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{3(x-1)(3)}+\frac{2}{3(-3)(x+2)}\)
\(=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)^2(x+2)}=\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(x-1)^2}+\frac{2}{9(x-1)}-\frac{2}{9(x+2)}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{3(x-1)^2}dx}+\int{\frac{2}{9(x-1)}dx}-\int{\frac{2}{9(x+2)}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{(x-1)^2}dx}+\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{2}{9}\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\frac{1}{3}\times{-\frac{1}{x-1}}+\frac{2}{9}\ln{|x-1|}-\frac{2}{9}\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=-\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{9}\left\{\ln{|x-1|}-\ln{|x+2|}\right\}+c\)
\(=-\frac{1}{3(x-1)}+\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{2}{9}\ln{\left|\frac{x-1}{x+2}\right|}-\frac{1}{3(x-1)}+c\)
\(Q.2.(vi)\) \(\int{\frac{xdx}{(x-1)(x^2+1)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
[ ঢাঃ২০১৭,২০০৮; কুঃ২০১১,২০০৮; দিঃ২০০৯; বঃ২০০৭,২০০১ ]
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
[ ঢাঃ২০১৭,২০০৮; কুঃ২০১১,২০০৮; দিঃ২০০৯; বঃ২০০৭,২০০১ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{xdx}{(x-1)(x^2+1)}}\)
\(=\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+1)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+1)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+1)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+1)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+1)+0\)
\(\Rightarrow 1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{2}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+1)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx-Bx-c\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}=\frac{\frac{1}{2}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{2}x+\frac{1}{2}}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+1)}=\frac{1}{2(x-1)}-\frac{x}{2(x^2+1)}+\frac{1}{2(x^2+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x-1)}-\frac{x}{2(x^2+1)}+\frac{1}{2(x^2+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{2x}{x^2+1}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{1+x^2}}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+1)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+1)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+1)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+1)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+1)+0\)
\(\Rightarrow 1=2A\)
\(\Rightarrow 2A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{2}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+1)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(1=C-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx-Bx-c\)
\(\Rightarrow C-B=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{2}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow C=\frac{2-1}{2}\)
\(\therefore C=\frac{1}{2}\)
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।\(1=C-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx-Bx-c\)
\(\Rightarrow C-B=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{2}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{2}\)
\(\Rightarrow C=\frac{2-1}{2}\)
\(\therefore C=\frac{1}{2}\)
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx-Bx-c\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{2}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+1)}=\frac{\frac{1}{2}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{2}x+\frac{1}{2}}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+1)}=\frac{1}{2(x-1)}-\frac{x}{2(x^2+1)}+\frac{1}{2(x^2+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{2(x-1)}-\frac{x}{2(x^2+1)}+\frac{1}{2(x^2+1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{2x}{x^2+1}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{1+x^2}}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x-1|}-\frac{1}{4}\ln{|x^2+1|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(Q.2.(vii)\) \(\int{\frac{dx}{x(x^2+1)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x(x^2+1)}}\)
\(=\int{\frac{1}{x(x^2+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x^2+1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{Bx+C}{x^2+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x^2+1)+(Bx+C)x .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x^2+1)\) গুন করে।
এখানে, \(x(x^2+1)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0^2+1)+(B.0+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(0+1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+1)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x^2+1)}=\frac{1}{x}+\frac{-1.x+0}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x^2+1)}=\frac{1}{x}-\frac{x}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{x}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{x}{x^2+1}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{2x}{x^2+1}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{d(x^2+1)}{x^2+1}}\)
\(=\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x(x^2+1)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x(x^2+1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{Bx+C}{x^2+1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(x^2+1)+(Bx+C)x .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x^2+1)\) গুন করে।
এখানে, \(x(x^2+1)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(0^2+1)+(B.0+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(0+1)+0\)
\(\Rightarrow 1=A\)
\(\therefore A=1\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+1)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx\)
\(\therefore C=0\)
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।\(0=C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx\)
\(\therefore C=0\)
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv Ax^2+A+Bx^2+Cx\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-1\) ➜ \(\because A=1\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x(x^2+1)}=\frac{1}{x}+\frac{-1.x+0}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{1}{x(x^2+1)}=\frac{1}{x}-\frac{x}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{x}-\frac{x}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\int{\frac{x}{x^2+1}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{2x}{x^2+1}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x}dx}-\frac{1}{2}\int{\frac{d(x^2+1)}{x^2+1}}\)
\(=\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\ln{|x|}-\frac{1}{2}\ln{|x^2+1|}+c\)
\(Q.2.(viii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^4-1}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2dx}{x^4-1}}\)
\(=\int{\frac{x^2}{x^4-1}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+1)(x^2-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
\(=\int{\frac{(x^2+1)+(x^2-1)}{2(x^2+1)(x^2-1)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{(x^2+1)+(x^2-1)}{(x^2+1)(x^2-1)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\left\{\frac{x^2+1}{(x^2+1)(x^2-1)}+\frac{x^2-1}{(x^2+1)(x^2-1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\left\{\frac{1}{x^2-1}+\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x^2-1^2}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2}.\frac{1}{2.1}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}, \int{\frac{1}{1+x^2}}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}.\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\int{\frac{x^2}{x^4-1}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2}{(x^2+1)(x^2-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
\(=\int{\frac{(x^2+1)+(x^2-1)}{2(x^2+1)(x^2-1)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{(x^2+1)+(x^2-1)}{(x^2+1)(x^2-1)}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\left\{\frac{x^2+1}{(x^2+1)(x^2-1)}+\frac{x^2-1}{(x^2+1)(x^2-1)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\left\{\frac{1}{x^2-1}+\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x^2-1^2}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2}.\frac{1}{2.1}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\frac{1}{2a}\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}, \int{\frac{1}{1+x^2}}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}.\frac{1}{2}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{1}{4}\ln{\left|\frac{x-1}{x+1}\right|}+\frac{1}{2}\tan^{-1}{x}+c\)
\(Q.2.(ix)\) \(\int{\frac{2x+3}{x^3-x}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{2x+3}{x^3-x}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
ধরি,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1}+\frac{C}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+3\equiv A(x+1)(x-1)+Bx(x-1)+Cx(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)(x-1)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0+3=A(0+1)(0-1)+B.0.(0-1)+C.0.(0+1)\)
\(\Rightarrow 0+3=A(+1)(-1)+0+0)\)
\(\Rightarrow 3=-A\)
\(\Rightarrow -A=3\)
\(\therefore A=-3\)
আবার, \(x(x+1)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x-1\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1+3=A.1.0+B.1.0+C.1.(1+1)\)
\(\Rightarrow 2+3=0+0+C.1.2\)
\(\Rightarrow 5=2C\)
\(\Rightarrow 2C=5\)
\(\therefore C=\frac{5}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=\frac{-3}{x}+\frac{\frac{1}{2}}{x+1}+\frac{\frac{5}{2}}{x-1}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=-\frac{3}{x}+\frac{1}{2(x+1)}+\frac{5}{2(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{3}{x}+\frac{1}{2(x+1)}+\frac{5}{2(x-1)}\right\}dx}\)
\(=-3\int{\frac{1}{x}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=-3\ln{|x|}+\frac{1}{2}\ln{|x+1|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
এখন,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=\frac{2.0+3}{x(0+1)(0-1)}+\frac{2.1+3}{1(1+1)(x-1)}+\frac{2(-1)+3}{(-1)(x+1)(-1-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0+3}{x(1)(-1)}+\frac{2+3}{1(2)(x-1)}+\frac{-2+3}{(-1)(x+1)(-2)}\)
\(=-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x-1)(x+1)}=-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{3}{x}dx}+\int{\frac{5}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{2(x+1)}dx}\)
\(=-3\int{\frac{1}{x}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{2}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
ধরি,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x+1}+\frac{C}{x-1} .......(i)\)
\(\Rightarrow 2x+3\equiv A(x+1)(x-1)+Bx(x-1)+Cx(x+1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x(x+1)(x-1)\) গুন করে।
আবার, \(x(x+1)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x+1\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.(-1)+3=A.0.(-1-1)\) \(+B.(-1).(-1-1)+C.(-1).0\)
\(\Rightarrow -2+3=0+B.(-1).(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=2B\)
\(\Rightarrow 2B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{2}\)
এখানে, \(x(x+1)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x\) সমান শুন্য ধরি।\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.(-1)+3=A.0.(-1-1)\) \(+B.(-1).(-1-1)+C.(-1).0\)
\(\Rightarrow -2+3=0+B.(-1).(-2)+0\)
\(\Rightarrow 1=2B\)
\(\Rightarrow 2B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{2}\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.0+3=A(0+1)(0-1)+B.0.(0-1)+C.0.(0+1)\)
\(\Rightarrow 0+3=A(+1)(-1)+0+0)\)
\(\Rightarrow 3=-A\)
\(\Rightarrow -A=3\)
\(\therefore A=-3\)
আবার, \(x(x+1)(x-1)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \(x-1\) সমান শুন্য ধরি।
\(x-1=0\)
\(\therefore x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(2.1+3=A.1.0+B.1.0+C.1.(1+1)\)
\(\Rightarrow 2+3=0+0+C.1.2\)
\(\Rightarrow 5=2C\)
\(\Rightarrow 2C=5\)
\(\therefore C=\frac{5}{2}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=\frac{-3}{x}+\frac{\frac{1}{2}}{x+1}+\frac{\frac{5}{2}}{x-1}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=-\frac{3}{x}+\frac{1}{2(x+1)}+\frac{5}{2(x-1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{3}{x}+\frac{1}{2(x+1)}+\frac{5}{2(x-1)}\right\}dx}\)
\(=-3\int{\frac{1}{x}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}\)
\(=-3\ln{|x|}+\frac{1}{2}\ln{|x+1|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{2x+3}{x^3-x}dx}\)\(=\int{\frac{2x+3}{x(x^2-1)}dx}\)
\(=\int{\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}dx}\) ➜ \(\because a^2-b^2=(a+b)(a-b)\)
এখন,
\(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}=\frac{2.0+3}{x(0+1)(0-1)}+\frac{2.1+3}{1(1+1)(x-1)}+\frac{2(-1)+3}{(-1)(x+1)(-1-1)}\) ➜ এখানে \((x)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=0\), \((x-1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=1\) এবং \((x+1)\) ব্যতীত \(\frac{2x+3}{x(x+1)(x-1)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-1\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{0+3}{x(1)(-1)}+\frac{2+3}{1(2)(x-1)}+\frac{-2+3}{(-1)(x+1)(-2)}\)
\(=-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\)
\(\therefore \frac{2x+3}{x(x-1)(x+1)}=-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{-\frac{3}{x}+\frac{5}{2(x-1)}+\frac{1}{2(x+1)}\right\}dx}\)
\(=-\int{\frac{3}{x}dx}+\int{\frac{5}{2(x-1)}dx}+\int{\frac{1}{2(x+1)}dx}\)
\(=-3\int{\frac{1}{x}dx}+\frac{5}{2}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{1}{2}\int{\frac{1}{x+1}dx}\)
\(=-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+\frac{1}{2}\ln{|x+1|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{2}\ln{|x+1|}-3\ln{|x|}+\frac{5}{2}\ln{|x-1|}+c\)
\(Q.2.(x)\) \(\int{\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{3}{5}\ln{|1-x|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{3}{5}\ln{|1-x|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+2\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(1-x) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((1-x)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((1-x)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((1-x)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(1-x=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+2=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 3=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 3=5A\)
\(\Rightarrow 5A=3\)
\(\therefore A=\frac{3}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(0=A-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x+2\equiv Ax^2+4A+Bx\)\(+C-Bx^2-Cx\)
\(\Rightarrow B=A\)
\(\therefore B=\frac{3}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{3}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+2}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{3}{5}}{x-1}+\frac{\frac{3}{5}x-\frac{2}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x+2}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{3}{5(x-1)}+\frac{3x}{5(x^2+4)}-\frac{2}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}+\frac{3x}{5(x^2+4)}-\frac{2}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{3}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{3}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-1|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{2}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-1|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
ধরি,
\(\frac{x+2}{(1-x)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+2\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(1-x) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((1-x)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((1-x)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((1-x)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(1-x=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1+2=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 3=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 3=5A\)
\(\Rightarrow 5A=3\)
\(\therefore A=\frac{3}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(1=B-C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x+2\equiv Ax^2+4A+Bx\)\(+C-Bx^2-Cx\)
\(\Rightarrow C=B-1\)
\(\Rightarrow C=\frac{3}{5}-1\) ➜ \(\because B=\frac{3}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{3-5}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{-2}{5}\)
\(\therefore C=-\frac{2}{5}\)
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।\(1=B-C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x+2\equiv Ax^2+4A+Bx\)\(+C-Bx^2-Cx\)
\(\Rightarrow C=B-1\)
\(\Rightarrow C=\frac{3}{5}-1\) ➜ \(\because B=\frac{3}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{3-5}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{-2}{5}\)
\(\therefore C=-\frac{2}{5}\)
\(0=A-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x+2\equiv Ax^2+4A+Bx\)\(+C-Bx^2-Cx\)
\(\Rightarrow B=A\)
\(\therefore B=\frac{3}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{3}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+2}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{3}{5}}{x-1}+\frac{\frac{3}{5}x-\frac{2}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x+2}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{3}{5(x-1)}+\frac{3x}{5(x^2+4)}-\frac{2}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}+\frac{3x}{5(x^2+4)}-\frac{2}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{3}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}+\frac{3}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}-\frac{2}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-1|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{2}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{5}\ln{|x-1|}+\frac{3}{10}\ln{|x^2+4|}-\frac{1}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xi)\) \(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+4A+Bx^2\)\(+Cx-Bx-C\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}x+\frac{4}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}\equiv \frac{A}{x-1}+\frac{Bx+C}{x^2+4} .......(i)\)
\(\Rightarrow x\equiv A(x^2+4)+(Bx+C)(x-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x-1)(x^2+4)\) গুন করে।
এখানে, \((x-1)(x^2+4)\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x-1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x-1=0\)
\(\Rightarrow x=1\)
এখন, \(x=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(1^2+4)+(B.1+C).0\)
\(\Rightarrow 1=A(1+4)+0\)
\(\Rightarrow 1=5A\)
\(\Rightarrow 5A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{5}\)
এখন,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এবং \(x\) এর সহগ সমীকৃত করি। ➜ অপর উৎপাদকটি \((x^2+4)\) জটিল দ্বিঘাত বলে এটি শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(1=C-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+4A+Bx^2\)\(+Cx-Bx-C\)
\(\Rightarrow C-B=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{5-1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{4}{5}\)
\(\therefore C=\frac{4}{5}\)
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।\(1=C-B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+4A+Bx^2\)\(+Cx-Bx-C\)
\(\Rightarrow C-B=1\)
\(\Rightarrow C=1+B\)
\(\Rightarrow C=1-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because B=-\frac{1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{5-1}{5}\)
\(\Rightarrow C=\frac{4}{5}\)
\(\therefore C=\frac{4}{5}\)
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow x\equiv Ax^2+4A+Bx^2\)\(+Cx-Bx-C\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{5}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{5}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{\frac{1}{5}}{x-1}+\frac{-\frac{1}{5}x+\frac{4}{5}}{x^2+4}\)
\(\therefore \frac{x}{(x-1)(x^2+4)}=\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{5(x-1)}-\frac{x}{5(x^2+4)}+\frac{4}{5(x^2+4)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{2x}{x^2+4}dx}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{4+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\int{\frac{1}{x-1}dx}-\frac{1}{10}\int{\frac{d(x^2+4)}{x^2+4}}+\frac{4}{5}\int{\frac{1}{2^2+x^2}dx}\)
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{4}{5}.\frac{1}{2}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{a^2+x^2}}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{5}\ln{|x-1|}-\frac{1}{10}\ln{|x^2+4|}+\frac{2}{5}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{2}\right)}+c\)
\(Q.2.(xii)\) \(\int{\frac{dx}{x^2(x+1)^2}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
উত্তরঃ \(2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2(x+1)^2}}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2(x+1)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x^2}+\frac{C}{x+1}+\frac{D}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv Ax(x+1)^2+B(x+1)^2+Cx^2(x+1)+Dx^2 .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x^2(x+1)^2\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(0+1)+B.(0+1)^2+C.0^2.(0+1)+D.0^2\)
\(\Rightarrow 1=0+B.1+0+0\)
\(\Rightarrow 1=B\)
\(\therefore B=1\)
\(0=A+2B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^3+2x^2+x)\)\(+B(x^2+2x+1)+C(x^3+x^2)+Dx^2 \)
\(\Rightarrow A+2B=0\)
\(\Rightarrow A=-2B\)
\(\Rightarrow A=-2\times{1}\) ➜ \(\because B=1\)
\(\therefore A=-2\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{-2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{2}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{2}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{x}dx}+\int{\frac{1}{x^2}dx}+\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=2\ln{|x+1|}-2\ln{|x|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=2\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x|}\right)-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x^2(x+1)^2}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{1}{x(x+1)}\times{\frac{1}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\left\{\frac{x+1}{x(x+1)}-\frac{x}{x(x+1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x^2(x+1)}-\frac{1}{x(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x}\times{\frac{1}{x(x+1)}}-\frac{1}{x+1}\times{\frac{1}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}-\frac{1}{x+1}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}-\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x^2}-\frac{1}{x(x+1)}-\frac{1}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-\frac{2}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\frac{1}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\left\{\frac{x+1}{x(x+1)}-\frac{x}{x(x+1)}\right\}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\frac{1}{x}+2\frac{1}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{x}dx}+\int{\frac{1}{x^2}dx}+\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=2\ln{|x+1|}-2\ln{|x|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=2\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x|}\right)-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x^2(x+1)^2}dx}\)
ধরি,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x}+\frac{B}{x^2}+\frac{C}{x+1}+\frac{D}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv Ax(x+1)^2+B(x+1)^2+Cx^2(x+1)+Dx^2 .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(x^2(x+1)^2\) গুন করে।
আবার, \(x^2(x+1)^2\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.(-1).0+B.0+C.(-1)^2.0+D(-1)^2\)
\(\Rightarrow 1=0+0+0+D.1\)
\(\Rightarrow 1=D\)
\(\therefore D=1\)
এখানে, \(x^2(x+1)^2\) দুইটি উৎপাদক এর মধ্যে \((x)\) সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+1=0\)
\(\Rightarrow x=-1\)
এখন, \(x=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.(-1).0+B.0+C.(-1)^2.0+D(-1)^2\)
\(\Rightarrow 1=0+0+0+D.1\)
\(\Rightarrow 1=D\)
\(\therefore D=1\)
অর্থাৎ,
\(x=0\)
এখন, \(x=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(0+1)+B.(0+1)^2+C.0^2.(0+1)+D.0^2\)
\(\Rightarrow 1=0+B.1+0+0\)
\(\Rightarrow 1=B\)
\(\therefore B=1\)
আবার,
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=A+C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^3+2x^2+x)\)\(+B(x^2+2x+1)+C(x^3+x^2)+Dx^2 \)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\Rightarrow C=-A\)
\(\Rightarrow C=-(-2)\) ➜ \(\because A=-2\)
\(\therefore C=2\)
\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।\((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=A+C\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^3+2x^2+x)\)\(+B(x^2+2x+1)+C(x^3+x^2)+Dx^2 \)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\Rightarrow C=-A\)
\(\Rightarrow C=-(-2)\) ➜ \(\because A=-2\)
\(\therefore C=2\)
\(0=A+2B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv A(x^3+2x^2+x)\)\(+B(x^2+2x+1)+C(x^3+x^2)+Dx^2 \)
\(\Rightarrow A+2B=0\)
\(\Rightarrow A=-2B\)
\(\Rightarrow A=-2\times{1}\) ➜ \(\because B=1\)
\(\therefore A=-2\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{-2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{2}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{2}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{x}dx}+\int{\frac{1}{x^2}dx}+\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=2\ln{|x+1|}-2\ln{|x|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=2\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x|}\right)-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2(x+1)^2}}\)\(=\int{\frac{1}{x^2(x+1)^2}dx}\)
এখন,
\(\frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{1}{x(x+1)}\times{\frac{1}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\left\{\frac{x+1}{x(x+1)}-\frac{x}{x(x+1)}\right\}\)
\(=\frac{1}{x(x+1)}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x^2(x+1)}-\frac{1}{x(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x}\times{\frac{1}{x(x+1)}}-\frac{1}{x+1}\times{\frac{1}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}-\frac{1}{x+1}\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}\)
\(=\frac{1}{x}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}-\frac{1}{x+1}\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}\)
\(=\frac{1}{x^2}-\frac{1}{x(x+1)}-\frac{1}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-\frac{2}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\frac{1}{x(x+1)}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\times{\frac{x+1-x}{x(x+1)}}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\left\{\frac{x+1}{x(x+1)}-\frac{x}{x(x+1)}\right\}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\left\{\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}\right\}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(=\frac{1}{x^2}-2\frac{1}{x}+2\frac{1}{x+1}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{1}{x^2(x+1)^2}=\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{2}{x+1}-\frac{2}{x}+\frac{1}{x^2}+\frac{1}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=2\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{x}dx}+\int{\frac{1}{x^2}dx}+\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=2\ln{|x+1|}-2\ln{|x|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=2\left(\ln{|x+1|}-\ln{|x|}\right)-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(=2\ln{\left|\frac{x+1}{x}\right|}-\frac{1}{x}-\frac{1}{x+1}+c\)
\(Q.2.(xiii)\) \(\int{\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
উত্তরঃ \(\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}\equiv \frac{Ax+B}{x^2+1}+\frac{Cx+D}{x^2+3} .......(1)\)
\(\Rightarrow 2x^2\equiv (Ax+B)(x^2+3)+(Cx+D)(x^2+1) .......(2)\) ➜ \((1)\) এর উভয় পার্শে \((x^2+1)(x^2+3)\) গুন করে।
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\therefore C=-A .....(3)\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে ধ্রুবক রাশির সমতা নিয়ে ।
\(0=3B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow 3B+D=0\)
\(\therefore D=-3B .....(4)\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{0.x+(-1)}{x^2+1}+\frac{0.x+3}{x^2+3}\)
\(=\frac{0-1}{x^2+1}+\frac{0+3}{x^2+3}\)
\(=\frac{-1}{x^2+1}+\frac{3}{x^2+3}\)
\(=-\frac{1}{x^2+1}+\frac{3}{x^2+3}\)
\(\therefore \frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x^2+3}dx}-\int{\frac{1}{x^2+1}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{(\sqrt{3})^2+x^2}dx}-\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=3\frac{1}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}, \int{\frac{1}{1+x^2}dx}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
এখন,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3(x^2+1)-(x^2+3)}{(x^2+1)(x^2+3)}\)
\(=\frac{3(x^2+1)}{(x^2+1)(x^2+3)}-\frac{x^2+3}{(x^2+1)(x^2+3)}\)
\(=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x^2+3}dx}-\int{\frac{1}{x^2+1}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{(\sqrt{3})^2+x^2}dx}-\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=3\frac{1}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}, \int{\frac{1}{1+x^2}dx}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
ধরি,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}\equiv \frac{Ax+B}{x^2+1}+\frac{Cx+D}{x^2+3} .......(1)\)
\(\Rightarrow 2x^2\equiv (Ax+B)(x^2+3)+(Cx+D)(x^2+1) .......(2)\) ➜ \((1)\) এর উভয় পার্শে \((x^2+1)(x^2+3)\) গুন করে।
আবার,
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=3A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow 3A+C=0\)
\(\Rightarrow 3A-A=0\) ➜ \(\because C=-A\), \((3)\) হতে।
\(\Rightarrow 2A=0\)
\(\therefore A=0\)
এবং
\(C=0\) ➜ \(\because C=-A\), \((3)\) হতে।
এখন,\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=3A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow 3A+C=0\)
\(\Rightarrow 3A-A=0\) ➜ \(\because C=-A\), \((3)\) হতে।
\(\Rightarrow 2A=0\)
\(\therefore A=0\)
এবং
\(C=0\) ➜ \(\because C=-A\), \((3)\) হতে।
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(0=A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\therefore C=-A .....(3)\)
আবার,
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(2=B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow B+D=2\)
\(\Rightarrow B-3B=2\) ➜ \(\because C=-A\), \((4)\) হতে।
\(\Rightarrow -2B=2\)
\(\therefore B=-1\)
এবং
\(D=-3\times{-1}\) ➜ \(\because D=-3B\), \((4)\) হতে।
\(\therefore D=3\)
আবার,\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগের সমতা নিয়ে ।
\(2=B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow B+D=2\)
\(\Rightarrow B-3B=2\) ➜ \(\because C=-A\), \((4)\) হতে।
\(\Rightarrow -2B=2\)
\(\therefore B=-1\)
এবং
\(D=-3\times{-1}\) ➜ \(\because D=-3B\), \((4)\) হতে।
\(\therefore D=3\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে ধ্রুবক রাশির সমতা নিয়ে ।
\(0=3B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow 2x^2\equiv Ax^3+Bx^2+3Ax+3B\)\(+Cx^3+Dx^2+Cx+D\)
\(\Rightarrow 3B+D=0\)
\(\therefore D=-3B .....(4)\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{0.x+(-1)}{x^2+1}+\frac{0.x+3}{x^2+3}\)
\(=\frac{0-1}{x^2+1}+\frac{0+3}{x^2+3}\)
\(=\frac{-1}{x^2+1}+\frac{3}{x^2+3}\)
\(=-\frac{1}{x^2+1}+\frac{3}{x^2+3}\)
\(\therefore \frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x^2+3}dx}-\int{\frac{1}{x^2+1}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{(\sqrt{3})^2+x^2}dx}-\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=3\frac{1}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}, \int{\frac{1}{1+x^2}dx}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}dx}\)এখন,
\(\frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3(x^2+1)-(x^2+3)}{(x^2+1)(x^2+3)}\)
\(=\frac{3(x^2+1)}{(x^2+1)(x^2+3)}-\frac{x^2+3}{(x^2+1)(x^2+3)}\)
\(=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
\(\therefore \frac{2x^2}{(x^2+1)(x^2+3)}=\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{3}{x^2+3}-\frac{1}{x^2+1}\right\}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x^2+3}dx}-\int{\frac{1}{x^2+1}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{(\sqrt{3})^2+x^2}dx}-\int{\frac{1}{1+x^2}dx}\)
\(=3\frac{1}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{a^2+x^2}dx}=\frac{1}{a}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{a}\right)}, \int{\frac{1}{1+x^2}dx}=\tan^{-1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\frac{\sqrt{3}.\sqrt{3}}{\sqrt{3}}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
\(=\sqrt{3}\tan^{-1}{\left(\frac{x}{\sqrt{3}}\right)}-\tan^{-1}{x}+c\)
অনুশীলনী \(10.E / Q.3\)-এর বর্ণনামূলক প্রশ্নসমুহ
যোজিত ফল নির্ণয় করঃ
\(Q.3.(i)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
\(Q.3.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-4}}\)
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ সিঃ,রাঃ,বঃ২০০৮; চঃ২০০২ ]
\(Q.3.(iii)\) \(\int{\frac{x^2-1}{x^2-4}dx}\)
উত্তরঃ \(x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ ঢাঃ২০১১; কুঃ২০০৯,২০০১; যঃ২০০৯; সিঃ২০০৫,২০০৩ ]
\(Q.3.(iv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-9}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.3.(v)\) \(\int{\frac{x+35}{x^2-25}dx}\)
উত্তরঃ \(4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\)
[ চঃ২০০৮; সিঃ২০০৪ ]
\(Q.3.(vi)\) \(\int{\frac{3x+1}{(x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
\(Q.3.(vii)\) \(\int{\frac{2x+1}{(2x+3)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
\(Q.3.(viii)\) \(\int{\frac{xdx}{(1-x)^2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|1-x|}+\frac{1}{1-x}+c\)
\(Q.3.(ix)\) \(\int{\frac{6x-10}{(2x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
\(Q.3.(x)\) \(\int{\frac{x^2+1}{(x+2)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
\(Q.3.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-4}}\)
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ সিঃ,রাঃ,বঃ২০০৮; চঃ২০০২ ]
\(Q.3.(iii)\) \(\int{\frac{x^2-1}{x^2-4}dx}\)
উত্তরঃ \(x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ ঢাঃ২০১১; কুঃ২০০৯,২০০১; যঃ২০০৯; সিঃ২০০৫,২০০৩ ]
\(Q.3.(iv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-9}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.3.(v)\) \(\int{\frac{x+35}{x^2-25}dx}\)
উত্তরঃ \(4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\)
[ চঃ২০০৮; সিঃ২০০৪ ]
\(Q.3.(vi)\) \(\int{\frac{3x+1}{(x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
\(Q.3.(vii)\) \(\int{\frac{2x+1}{(2x+3)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
\(Q.3.(viii)\) \(\int{\frac{xdx}{(1-x)^2}}\)
উত্তরঃ \(\ln{|1-x|}+\frac{1}{1-x}+c\)
\(Q.3.(ix)\) \(\int{\frac{6x-10}{(2x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
\(Q.3.(x)\) \(\int{\frac{x^2+1}{(x+2)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
\(Q.3.(xi)\) \(\int{\frac{dx}{e^{2x}-3e^{x}}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
\(Q.3.(xii)\) \(\int{\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\)
\(Q.3.(xiii)\) \(\int{\frac{\cos{x}}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\)
\(Q.3.(xiv)\) \(\int{\frac{\sec^2{x}}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\)
\(Q.3.(xv)\) \(\int{\frac{x^7}{(1-x^4)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\left\{\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right\}+c\)
\(Q.3.(xvi)\) \(\int{\frac{(x-2)^2}{(x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(x-6\ln{|x+1|}-\frac{8}{x+1}+c\)
\(Q.3.(xvii)\) \(\int{\frac{\sin{2x}}{3+5\cos{x}}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{25}\left(3\ln{|3+5\cos{x}|}-5\cos{x}\right)+c\)
\(Q.3.(xviii)\) \(\int{\frac{dx}{(e^x-1)(e^x+3)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
\(Q.3.(xix)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-16}}\)
উত্তরঃ \(x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
\(Q.3.(xii)\) \(\int{\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\)
\(Q.3.(xiii)\) \(\int{\frac{\cos{x}}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\)
\(Q.3.(xiv)\) \(\int{\frac{\sec^2{x}}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\)
\(Q.3.(xv)\) \(\int{\frac{x^7}{(1-x^4)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\left\{\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right\}+c\)
\(Q.3.(xvi)\) \(\int{\frac{(x-2)^2}{(x+1)^2}dx}\)
উত্তরঃ \(x-6\ln{|x+1|}-\frac{8}{x+1}+c\)
\(Q.3.(xvii)\) \(\int{\frac{\sin{2x}}{3+5\cos{x}}dx}\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{25}\left(3\ln{|3+5\cos{x}|}-5\cos{x}\right)+c\)
\(Q.3.(xviii)\) \(\int{\frac{dx}{(e^x-1)(e^x+3)}}\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
\(Q.3.(xix)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-16}}\)
উত্তরঃ \(x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
\(Q.3.(i)\) \(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
উত্তরঃ \(x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(\therefore \frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)} .......(i)\)
ধরি,
\(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\equiv \frac{A}{x-4}+\frac{B}{x+2} .......(ii)\)
\(\Rightarrow 5x+4\equiv A(x+2)+B(x-4).......(iii)\) ➜ \((ii)\) এর উভয় পার্শে \((x-4)(x+2)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-4=0\)
\(\therefore x=4\)
এখন, \(x=4\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5.4+4=A(4+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 20+4=A(6)+0\)
\(\Rightarrow 24=6A\)
\(\Rightarrow 6A=24\)
\(\Rightarrow A=\frac{24}{6}\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}=\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
\(\therefore \frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\) ➜ \((i)\) এর সাহায্যে।
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\)
\(=1+\frac{5.4+4}{(x-4)(4+2)}+\frac{5(-2)+4}{(-2-4)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{20+4}{(x-4).6}+\frac{-10+4}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{24}{(x-4).6}+\frac{-6}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(\therefore \frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)} .......(i)\)
ধরি,
\(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\equiv \frac{A}{x-4}+\frac{B}{x+2} .......(ii)\)
\(\Rightarrow 5x+4\equiv A(x+2)+B(x-4).......(iii)\) ➜ \((ii)\) এর উভয় পার্শে \((x-4)(x+2)\) গুন করে।
আবার, \((x-4)(x+2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+2)\) সমান শুন্য ধরি।
\(x+2=0\)
\(\therefore x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5.(-2)+4=A.0+B.(-2-4)\)
\(\Rightarrow -10+4=0+B.(-6)\)
\(\Rightarrow -6=-6B\)
\(\Rightarrow -6B=-6\)
\(\therefore B=1\)
এখানে, \((x-4)(x+2)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-4)\) সমান শুন্য ধরি।\(x+2=0\)
\(\therefore x=-2\)
এখন, \(x=-2\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5.(-2)+4=A.0+B.(-2-4)\)
\(\Rightarrow -10+4=0+B.(-6)\)
\(\Rightarrow -6=-6B\)
\(\Rightarrow -6B=-6\)
\(\therefore B=1\)
অর্থাৎ,
\(x-4=0\)
\(\therefore x=4\)
এখন, \(x=4\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5.4+4=A(4+2)+B.0\)
\(\Rightarrow 20+4=A(6)+0\)
\(\Rightarrow 24=6A\)
\(\Rightarrow 6A=24\)
\(\Rightarrow A=\frac{24}{6}\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}=\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
\(\therefore \frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\) ➜ \((i)\) এর সাহায্যে।
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}dx}\)এখন,
\(\frac{x^2+3x-4}{x^2-2x-8}=\frac{(x^2-2x-8)+5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=\frac{x^2-2x-8}{x^2-5x+6}+\frac{5x+4}{x^2-2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x^2-4x+2x-8}\)
\(=1+\frac{5x+4}{x(x-4)+2(x-4)}\)
\(=1+\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\)
\(=1+\frac{5.4+4}{(x-4)(4+2)}+\frac{5(-2)+4}{(-2-4)(x+2)}\) ➜ এখানে \((x-4)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=4\) এবং \((x+2)\) ব্যতীত \(\frac{5x+4}{(x-4)(x+2)}\) এর সকল উৎপাদকে \(x=-2\) বসানো হয়েছে।
\(=1+\frac{20+4}{(x-4).6}+\frac{-10+4}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{24}{(x-4).6}+\frac{-6}{(-6)(x+2)}\)
\(=1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x-4}+\frac{1}{x+2}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x-4}dx}+\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=x+4\ln{|x-4|}+\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(Q.3.(ii)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-4}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ সিঃ,রাঃ,বঃ২০০৮; চঃ২০০২ ]
উত্তরঃ \(x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ সিঃ,রাঃ,বঃ২০০৮; চঃ২০০২ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x^2-2^2}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{(x+2)-(x-2)}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\left\{\frac{x+2}{(x+2)(x-2)}-\frac{(x-2)}{(x+2)(x-2)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+\ln{|x-2|}-\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+4\times{\frac{1}{2.2}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+4\times{\frac{1}{4}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{x^2-2^2}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{4}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{(x+2)-(x-2)}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\left\{\frac{x+2}{(x+2)(x-2)}-\frac{(x-2)}{(x+2)(x-2)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x+2}dx}\)
\(=\int{dx}+\ln{|x-2|}-\ln{|x+2|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2}{x^2-4}dx}\)\(=\int{\frac{x^2-4+4}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{4}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+4\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+4\times{\frac{1}{2.2}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+4\times{\frac{1}{4}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(Q.3.(iii)\) \(\int{\frac{x^2-1}{x^2-4}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ ঢাঃ২০১১; কুঃ২০০৯,২০০১; যঃ২০০৯; সিঃ২০০৫,২০০৩ ]
উত্তরঃ \(x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
[ ঢাঃ২০১১; কুঃ২০০৯,২০০১; যঃ২০০৯; সিঃ২০০৫,২০০৩ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2-1}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2-4+3}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{4}{x^2-2^2}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{4}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{(x+2)-(x-2)}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\left\{\frac{x+2}{(x+2)(x-2)}-\frac{(x-2)}{(x+2)(x-2)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\left\{\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x+2}dx}\right\}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+2|}\right)+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{x^2-4+3}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+3\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+3\times{\frac{1}{2.2}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+3\times{\frac{1}{4}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-4+3}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{4}{x^2-2^2}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{4}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\frac{(x+2)-(x-2)}{(x+2)(x-2)}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\left\{\frac{x+2}{(x+2)(x-2)}-\frac{(x-2)}{(x+2)(x-2)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\int{\left\{\frac{1}{x-2}-\frac{1}{x+2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\left\{\int{\frac{1}{x-2}dx}-\int{\frac{1}{x+2}dx}\right\}\)
\(=\int{dx}+\frac{3}{4}\left(\ln{|x-2|}-\ln{|x+2|}\right)+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2-1}{x^2-4}dx}\)\(=\int{\frac{x^2-4+3}{x^2-4}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-4}{x^2-4}+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{3}{x^2-4}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+3\int{\frac{1}{x^2-2^2}dx}\)
\(=x+3\times{\frac{1}{2.2}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+3\times{\frac{1}{4}}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(=x+\frac{3}{4}\ln{\left|\frac{x-2}{x+2}\right|}+c\)
\(Q.3.(iv)\) \(\int{\frac{dx}{x^2-9}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-9}}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-9}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3^2}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{6}{(x+3)(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{(x+3)-(x-3)}{(x+3)(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\left\{\frac{x+3}{(x+3)(x-3)}-\frac{x-3}{(x+3)(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\left\{\frac{1}{x-3}-\frac{1}{x+3}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\left\{\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x+3}dx}\right\}\)
\(=\frac{1}{6}\left\{\ln{|x-3|}-\ln{|x+3|}\right\}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-9}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2.3}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-9}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3^2}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{6}{(x+3)(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\frac{(x+3)-(x-3)}{(x+3)(x-3)}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\left\{\frac{x+3}{(x+3)(x-3)}-\frac{x-3}{(x+3)(x-3)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\int{\left\{\frac{1}{x-3}-\frac{1}{x+3}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{6}\left\{\int{\frac{1}{x-3}dx}-\int{\frac{1}{x+3}dx}\right\}\)
\(=\frac{1}{6}\left\{\ln{|x-3|}-\ln{|x+3|}\right\}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{dx}{x^2-9}}\)\(=\int{\frac{1}{x^2-9}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{x^2-3^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2.3}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{6}\ln{\left|\frac{x-3}{x+3}\right|}+c\)
\(Q.3.(v)\) \(\int{\frac{x+35}{x^2-25}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\)
[ চঃ২০০৮; সিঃ২০০৪ ]
উত্তরঃ \(4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\)
[ চঃ২০০৮; সিঃ২০০৪ ]
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x+35}{x^2-25}dx}\)
\(=\int{\frac{x+35}{x^2-5^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\equiv \frac{A}{x-5}+\frac{B}{x+5} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+35\equiv A(x+5)+B(x-5).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+5)(x-5)\) গুন করে।
অর্থাৎ,
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5+35=A(5+5)+B.0\)
\(\Rightarrow 40=A(10)+0\)
\(\Rightarrow 40=10A\)
\(\Rightarrow 10A=40\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}+\frac{-3}{x+5}\)
\(\therefore \frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\right)dx}\)
\(=\int{\frac{4}{x-5}dx}-\int{\frac{3}{x+5}dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-5}dx}-3\int{\frac{1}{x+5}dx}\)
\(=4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\int{\frac{x+35}{x^2-5^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{5+35}{(5+5)(x-5)}+\frac{-5+35}{(x+5)(-5-5)}\) ➜ এখানে \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=5\) এবং \((x+5)\) ব্যতীত \(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-5\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{40}{(10)(x-5)}+\frac{30}{(x+5)(-10)}\)
\(=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
\(\therefore \frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\right)dx}\)
\(=\int{\frac{4}{x-5}dx}-\int{\frac{3}{x+5}dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-5}dx}-3\int{\frac{1}{x+5}dx}\)
\(=4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\int{\frac{x+35}{x^2-5^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\equiv \frac{A}{x-5}+\frac{B}{x+5} .......(i)\)
\(\Rightarrow x+35\equiv A(x+5)+B(x-5).......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+5)(x-5)\) গুন করে।
আবার, \((x+5)(x-5)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x+5)\) সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(x+5=0\)
\(\therefore x=-5\)
এখন, \(x=-5\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-5+35=A.0+B.(-5-5)\)
\(\Rightarrow 30=0+B.(-10)\)
\(\Rightarrow 30=-10B\)
\(\Rightarrow -10B=30\)
\(\therefore B=-3\)
এখানে, \((x+5)(x-5)\) উৎপাদকগুলির মধ্যে \((x-5)\) সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(x+5=0\)
\(\therefore x=-5\)
এখন, \(x=-5\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(-5+35=A.0+B.(-5-5)\)
\(\Rightarrow 30=0+B.(-10)\)
\(\Rightarrow 30=-10B\)
\(\Rightarrow -10B=30\)
\(\therefore B=-3\)
অর্থাৎ,
\(x-5=0\)
\(\therefore x=5\)
এখন, \(x=5\)
\((iii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(5+35=A(5+5)+B.0\)
\(\Rightarrow 40=A(10)+0\)
\(\Rightarrow 40=10A\)
\(\Rightarrow 10A=40\)
\(\therefore A=4\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}+\frac{-3}{x+5}\)
\(\therefore \frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\right)dx}\)
\(=\int{\frac{4}{x-5}dx}-\int{\frac{3}{x+5}dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-5}dx}-3\int{\frac{1}{x+5}dx}\)
\(=4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x+35}{x^2-25}dx}\)\(=\int{\frac{x+35}{x^2-5^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}dx}\)
এখন,
\(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{5+35}{(5+5)(x-5)}+\frac{-5+35}{(x+5)(-5-5)}\) ➜ এখানে \((x-5)\) ব্যতীত \(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=5\) এবং \((x+5)\) ব্যতীত \(\frac{x+35}{(x+5)(x-5)}\) এর অপর উৎপাদকে \(x=-5\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{40}{(10)(x-5)}+\frac{30}{(x+5)(-10)}\)
\(=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
\(\therefore \frac{x+35}{(x+5)(x-5)}=\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left(\frac{4}{x-5}-\frac{3}{x+5}\right)dx}\)
\(=\int{\frac{4}{x-5}dx}-\int{\frac{3}{x+5}dx}\)
\(=4\int{\frac{1}{x-5}dx}-3\int{\frac{1}{x+5}dx}\)
\(=4\ln{|x-5|}-3\ln{|x+5|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(Q.3.(vi)\) \(\int{\frac{3x+1}{(x+1)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
উত্তরঃ \(3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{3x+1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{3(x+1)-2}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3(x+1)}{(x+1)^2}-\frac{2}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3}{x+1}-\frac{2}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x+1}dx}-\int{\frac{2}{(x+1)^2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=3\ln{|x+1|}-2\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=3\ln{|x+1|}+2\frac{1}{x+1}+c\)
\(=3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
\(=\int{\frac{3(x+1)-2}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3(x+1)}{(x+1)^2}-\frac{2}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3}{x+1}-\frac{2}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{x+1}dx}-\int{\frac{2}{(x+1)^2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{x+1}dx}-2\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=3\ln{|x+1|}-2\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=3\ln{|x+1|}+2\frac{1}{x+1}+c\)
\(=3\ln{|x+1|}+\frac{2}{x+1}+c\)
\(Q.3.(vii)\) \(\int{\frac{2x+1}{(2x+3)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{2x+1}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(2x+3)-2}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{2x+3}{(2x+3)^2}-\frac{2}{(2x+3)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{2x+3}-\frac{2}{(2x+3)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2x+3}dx}-\int{\frac{2}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2x+3}dx}-2\int{\frac{1}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\frac{\ln{|2x+3|}}{2}-2\times{\frac{-\frac{1}{2x+3}}{2}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}, \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
\(=\int{\frac{(2x+3)-2}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{2x+3}{(2x+3)^2}-\frac{2}{(2x+3)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{2x+3}-\frac{2}{(2x+3)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2x+3}dx}-\int{\frac{2}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{2x+3}dx}-2\int{\frac{1}{(2x+3)^2}dx}\)
\(=\frac{\ln{|2x+3|}}{2}-2\times{\frac{-\frac{1}{2x+3}}{2}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}, \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2}\ln{|2x+3|}+\frac{1}{2x+3}+c\)
\(Q.3.(viii)\) \(\int{\frac{xdx}{(1-x)^2}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\ln{|1-x|}+\frac{1}{1-x}+c\)
উত্তরঃ \(\ln{|1-x|}+\frac{1}{1-x}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{xdx}{(1-x)^2}}\)
\(=\int{\frac{x}{(1-x)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1-(1-x)}{(1-x)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{(1-x)^2}-\frac{(1-x)}{(1-x)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{(1-x)^2}-\frac{1}{1-x}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(1-x)^2}dx}-\int{\frac{1}{1-x}dx}\)
\(=\frac{-\frac{1}{1-x}}{-1}-\frac{\ln{|1-x|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \(\int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{1-x}+\ln{|1-x|}+c\)
\(=\int{\frac{x}{(1-x)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{1-(1-x)}{(1-x)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{(1-x)^2}-\frac{(1-x)}{(1-x)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{1}{(1-x)^2}-\frac{1}{1-x}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(1-x)^2}dx}-\int{\frac{1}{1-x}dx}\)
\(=\frac{-\frac{1}{1-x}}{-1}-\frac{\ln{|1-x|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \(\int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{1-x}+\ln{|1-x|}+c\)
\(Q.3.(ix)\) \(\int{\frac{6x-10}{(2x+1)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{6x-10}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{3(2x+1)-13}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3(2x+1)}{(2x+1)^2}-\frac{13}{(2x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3}{2x+1}-\frac{13}{(2x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2x+1}dx}-\int{\frac{13}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{2x+1}dx}-13\int{\frac{1}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=3\frac{\ln{|2x+1|}}{2}-13\times{\frac{-\frac{1}{2x+1}}{2}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}, \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{2}\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2(2x+1)}+c\)
\(=\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
\(=\int{\frac{3(2x+1)-13}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3(2x+1)}{(2x+1)^2}-\frac{13}{(2x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{3}{2x+1}-\frac{13}{(2x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{3}{2x+1}dx}-\int{\frac{13}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=3\int{\frac{1}{2x+1}dx}-13\int{\frac{1}{(2x+1)^2}dx}\)
\(=3\frac{\ln{|2x+1|}}{2}-13\times{\frac{-\frac{1}{2x+1}}{2}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\left(\ln{|ax+b|}\right)}{a}, \int{\frac{1}{(ax+b)^2}dx}=\frac{\left(-\frac{1}{ax+b}\right)}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{3}{2}\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2(2x+1)}+c\)
\(=\frac{1}{2}\left\{3\ln{|2x+1|}+\frac{13}{2x+1}\right\}+c\)
\(Q.3.(x)\) \(\int{\frac{x^2+1}{(x+2)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
উত্তরঃ \(x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2+1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2+4x+4-4(x+2)+5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+2)^2-4(x+2)+5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+2)^2}{(x+2)^2}-\frac{4(x+2)}{(x+2)^2}+\frac{5}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{4}{x+2}+\frac{5}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-\int{\frac{4}{x+2}dx}+\int{\frac{5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{dx}-4\int{\frac{1}{x+2}dx}+5\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=x-4\ln{|x+2|}+5\times{-\frac{1}{x+2}}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
\(=\int{\frac{x^2+4x+4-4(x+2)+5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+2)^2-4(x+2)+5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+2)^2}{(x+2)^2}-\frac{4(x+2)}{(x+2)^2}+\frac{5}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{4}{x+2}+\frac{5}{(x+2)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-\int{\frac{4}{x+2}dx}+\int{\frac{5}{(x+2)^2}dx}\)
\(=\int{dx}-4\int{\frac{1}{x+2}dx}+5\int{\frac{1}{(x+2)^2}dx}\)
\(=x-4\ln{|x+2|}+5\times{-\frac{1}{x+2}}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \(\int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x-4\ln{|x+2|}-\frac{5}{x+2}+c\)
\(Q.3.(xi)\) \(\int{\frac{dx}{e^{2x}-3e^{x}}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
সমাধানঃ
ধরি,
\(e^{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\Rightarrow e^{x}dx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^{x}}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜ \(\because e^{x}=t\)
\(\int{\frac{dx}{e^{2x}-3e^{x}}}\)\(e^{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\Rightarrow e^{x}dx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^{x}}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜ \(\because e^{x}=t\)
\(=\int{\frac{1}{(e^{x})^2-3e^{x}}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{t^2-3t}.\frac{dt}{t}}\)
\(=\int{\frac{1}{t(t-3)}.\frac{dt}{t}}\)
\(=\int{\frac{1}{t^2(t-3)}dt}\)
ধরি,
\(\frac{1}{t^2(t-3)}\equiv \frac{A}{t-3}+\frac{B}{t}+\frac{C}{t^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv At^2+Bt(t-3)+C(t-3) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(t^2(t-3)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(t=0\)
এখন, \(t=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0^2+B.0.(0-3)+C(0-3)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(-3)\)
\(\Rightarrow 1=-3C\)
\(\Rightarrow -3C=1\)
\(\therefore C=-\frac{1}{3}\)
এখানে, \(t^2(t-3)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(t=0\)
এখন, \(t=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0^2+B.0.(0-3)+C(0-3)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C(-3)\)
\(\Rightarrow 1=-3C\)
\(\Rightarrow -3C=1\)
\(\therefore C=-\frac{1}{3}\)
অর্থাৎ,
\(t-3=0\)
\(\Rightarrow t=3\)
এখন, \(t=3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.3^2+B.3.0+C.0\)
\(\Rightarrow 1=A.9+0+0\)
\(\Rightarrow 1=9A\)
\(\Rightarrow 9A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{9}\)
\(B\) এর মান নির্ণয়ের জন্য তৃতীয় কোনো উৎপাদক না থাকায় \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(t^2\) এর সহগ সমীকৃত করে পাই।
\(0=A+B\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 1\equiv At^2+B(t^2-3t)+C(t-3)\)
\(\Rightarrow A+B=0\)
\(\Rightarrow B=-A\)
\(\therefore B=-\frac{1}{9}\) ➜ \(\because A=\frac{1}{9}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{t^2(t-3)}=\frac{\frac{1}{9}}{t-3}+\frac{-\frac{1}{9}}{t}+\frac{-\frac{1}{3}}{t^2}\)
\(\therefore \frac{1}{t^2(t-3)}=\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{9t}-\frac{1}{3t^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{9t}-\frac{1}{3t^2}\right\}dt}\)
\(=\frac{1}{9}\int{\frac{1}{t-3}dt}-\frac{1}{9}\int{\frac{1}{t}dt}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{t^2}dt}\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|t-3|}-\frac{1}{9}\ln{|t|}-\frac{1}{3}\times{-\frac{1}{t}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(t\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{9}\ln{|t-3|}-\frac{1}{9}\ln{|t|}+\frac{1}{3t}+c\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{1}{9}\ln{|e^{x}|}+\frac{1}{3e^{x}}+c\) ➜ \(\because t=e^{x}\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{1}{9}x+\frac{1}{3e^{x}}+c\) ➜\(\because \ln{(e^{x})}=x\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
ধরি,
\(e^{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\Rightarrow e^{x}dx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^{x}}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜ \(\because e^{x}=t\)
\(\int{\frac{dx}{e^{2x}-3e^{x}}}\)\(e^{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\Rightarrow e^{x}dx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^{x}}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜ \(\because e^{x}=t\)
\(=\int{\frac{1}{(e^{x})^2-3e^{x}}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{t^2-3t}.\frac{dt}{t}}\)
\(=\int{\frac{1}{t(t-3)}.\frac{dt}{t}}\)
\(=\int{\frac{1}{t^2(t-3)}dt}\)
এখন,
\(\frac{1}{t^2(t-3)}=\frac{1}{t}\left\{\frac{1}{t(t-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{t}\left\{\frac{1}{t(0-3)}+\frac{1}{3.(t-3)}\right\}\) ➜ এখানে \((t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{t(t-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=0\) এবং \((t-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{t(t-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{t}\left\{\frac{1}{t(-3)}+\frac{1}{3.(t-3)}\right\}\)
\(=\frac{1}{-3t^2}+\frac{1}{3t(t-3)}\)
\(=\frac{1}{3t(t-3)}-\frac{1}{3t^2}\)
\(=\frac{1}{3t(0-3)}+\frac{1}{3.3(t-3)}-\frac{1}{3t^2}\) ➜ এখানে \((t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{3t(t-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=0\) এবং \((t-3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{3t(t-3)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{3t(-3)}+\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{3t^2}\)
\(=\frac{1}{-9t}+\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{3t^2}\)
\(=\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{9t}-\frac{1}{3t^2}\)
\(\therefore \frac{1}{t^2(t-3)}=\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{9t}-\frac{1}{3t^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{9(t-3)}-\frac{1}{9t}-\frac{1}{3t^2}\right\}dt}\)
\(=\frac{1}{9}\int{\frac{1}{t-3}dt}-\frac{1}{9}\int{\frac{1}{t}dt}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{t^2}dt}\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|t-3|}-\frac{1}{9}\ln{|t|}-\frac{1}{3}\times{-\frac{1}{t}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকদ্বয়ের \(t\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{9}\ln{|t-3|}-\frac{1}{9}\ln{|t|}+\frac{1}{3t}+c\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{1}{9}\ln{|e^{x}|}+\frac{1}{3e^{x}}+c\) ➜ \(\because t=e^{x}\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{1}{9}x+\frac{1}{3e^{x}}+c\) ➜\(\because \ln{(e^{x})}=x\)
\(=\frac{1}{9}\ln{|e^{x}-3|}-\frac{x}{9}+\frac{1}{3e^{x}}+c\)
\(Q.3.(xii)\) \(\int{\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}dx}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}\equiv \frac{Ax+B}{x^2+a^2}+\frac{Cx+D}{x^2+b^2} .......(1)\)
\(\Rightarrow x\equiv (Ax+B)(x^2+b^2)+(Cx+D)(x^2+a^2) .......(2)\) ➜ \((1)\) এর উভয় পার্শে \((x^2+a^2)(x^2+b^2)\) গুন করে।
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\), \(x^2\), \(x\) এর সহগের এবং ধ্রুবক রাশির সমতা লই। ➜ \((x^2+a^2)(x^2+b^2)\) উৎপাদকগুলি জটিল দ্বিঘাত তাই এগুলির মান শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\(0=A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\therefore C=-A .....(3)\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগের সমতা নিয়ে।
\(0=B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow B+D=0\)
\(\Rightarrow D=-B .....(4)\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে।
\(1=Ab^2+Ca^2\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow Ab^2+Ca^2=1\)
\(\Rightarrow Ab^2-Aa^2=1\) ➜ \(\because (3)\Rightarrow C=-A\)
\(\Rightarrow Ab^2-Aa^2=1\)
\(\Rightarrow -A(a^2-b^2)=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{a^2-b^2}\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((1)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}=\frac{-\frac{1}{a^2-b^2}x+0}{x^2+a^2}+\frac{\frac{1}{a^2-b^2}x+0}{x^2+b^2}\)
\(=\frac{-\frac{1}{a^2-b^2}x}{x^2+a^2}+\frac{\frac{1}{a^2-b^2}x}{x^2+b^2}\)
\(=-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}+\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}=\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{a^2-b^2}\int{\frac{x}{x^2+b^2}dx}-\frac{1}{a^2-b^2}\int{\frac{x}{x^2+a^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{2x}{x^2+b^2}dx}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{2x}{x^2+a^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{d(x^2+b^2)}{x^2+b^2}}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{d(x^2+a^2)}{x^2+a^2}}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{|x^2+b^2|}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{|x^2+a^2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\left(\ln{|x^2+b^2|}-\ln{|x^2+a^2|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
ধরি,
\(\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}\equiv \frac{Ax+B}{x^2+a^2}+\frac{Cx+D}{x^2+b^2} .......(1)\)
\(\Rightarrow x\equiv (Ax+B)(x^2+b^2)+(Cx+D)(x^2+a^2) .......(2)\) ➜ \((1)\) এর উভয় পার্শে \((x^2+a^2)(x^2+b^2)\) গুন করে।
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\), \(x^2\), \(x\) এর সহগের এবং ধ্রুবক রাশির সমতা লই। ➜ \((x^2+a^2)(x^2+b^2)\) উৎপাদকগুলি জটিল দ্বিঘাত তাই এগুলির মান শুন্য ধরে \(x\) এর বাস্তব মান পাওয়া যাবে না।
\((3)\) এর সাহায্যে,
\(\therefore C=\frac{1}{a^2-b^2}\)
আবার,
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে ধ্রুবক রাশির সমতা নিয়ে।
\(0=Bb^2+Da^2\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow Bb^2+Da^2=0\)
\(\Rightarrow Bb^2-Ba^2=0\) ➜ \(\because (4)\Rightarrow D=-B\)
\(\Rightarrow B(b^2-a^2)=0\)
\(\Rightarrow (b^2-a^2)\ne{0}, \therefore B=0\)
\((4)\) এর সাহায্যে,
\(D=0\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^3\) এর সহগের সমতা নিয়ে।\(\therefore C=\frac{1}{a^2-b^2}\)
আবার,
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে ধ্রুবক রাশির সমতা নিয়ে।
\(0=Bb^2+Da^2\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow Bb^2+Da^2=0\)
\(\Rightarrow Bb^2-Ba^2=0\) ➜ \(\because (4)\Rightarrow D=-B\)
\(\Rightarrow B(b^2-a^2)=0\)
\(\Rightarrow (b^2-a^2)\ne{0}, \therefore B=0\)
\((4)\) এর সাহায্যে,
\(D=0\)
\(0=A+C\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow A+C=0\)
\(\therefore C=-A .....(3)\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x^2\) এর সহগের সমতা নিয়ে।
\(0=B+D\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow B+D=0\)
\(\Rightarrow D=-B .....(4)\)
\((2)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে।
\(1=Ab^2+Ca^2\) ➜ \(\because (2)\Rightarrow x\equiv Ax^3+Bx^2+Ab^2x+Bb^2\)\(+Cx^3+Dx^2+Ca^2x+Da^2\)
\(\Rightarrow Ab^2+Ca^2=1\)
\(\Rightarrow Ab^2-Aa^2=1\) ➜ \(\because (3)\Rightarrow C=-A\)
\(\Rightarrow Ab^2-Aa^2=1\)
\(\Rightarrow -A(a^2-b^2)=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{a^2-b^2}\)
\(A\), \(B\), \(C\) ও \(D\) এর মান \((1)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}=\frac{-\frac{1}{a^2-b^2}x+0}{x^2+a^2}+\frac{\frac{1}{a^2-b^2}x+0}{x^2+b^2}\)
\(=\frac{-\frac{1}{a^2-b^2}x}{x^2+a^2}+\frac{\frac{1}{a^2-b^2}x}{x^2+b^2}\)
\(=-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}+\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}\)
\(\therefore \frac{x}{(x^2+a^2)(x^2+b^2)}=\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+b^2)}-\frac{x}{(a^2-b^2)(x^2+a^2)}\right\}dx}\)
\(=\frac{1}{a^2-b^2}\int{\frac{x}{x^2+b^2}dx}-\frac{1}{a^2-b^2}\int{\frac{x}{x^2+a^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{2x}{x^2+b^2}dx}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{2x}{x^2+a^2}dx}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{d(x^2+b^2)}{x^2+b^2}}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\int{\frac{d(x^2+a^2)}{x^2+a^2}}\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{|x^2+b^2|}-\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{|x^2+a^2|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\left(\ln{|x^2+b^2|}-\ln{|x^2+a^2|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{2(a^2-b^2)}\ln{\left|\frac{x^2+b^2}{x^2+a^2}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(Q.3.(xiii)\) \(\int{\frac{\cos{x}}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\)
সমাধানঃ
ধরি,
\(\sin{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\sin{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \cos{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \cos{x}dx=dt\)
\(\int{\frac{\cos{x}}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}dx}\)\(\sin{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\sin{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \cos{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \cos{x}dx=dt\)
\(=\int{\frac{1}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}\cos{x}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(a-t)(b-t)}dt}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(a-t)(b-t)}\equiv \frac{A}{a-t}+\frac{B}{b-t} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(b-t)+B(a-t) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((a-t)(b-t)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(b-t=0\)
এখন, \(t=b\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.(a-b)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(a-b)\)
\(\Rightarrow 1=B(a-b)\)
\(\Rightarrow B(a-b)=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{a-b}\)
এখানে, \((a-t)(b-t)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(b-t=0\)
এখন, \(t=b\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B.(a-b)\)
\(\Rightarrow 1=0+B(a-b)\)
\(\Rightarrow 1=B(a-b)\)
\(\Rightarrow B(a-b)=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{a-b}\)
অর্থাৎ,
\(a-t=0\)
\(\Rightarrow t=a\)
এখন, \(t=a\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(b-a)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(b-a)+0\)
\(\Rightarrow A(b-a)=1\)
\(\Rightarrow A=\frac{1}{b-a}\)
\(\therefore A=-\frac{1}{a-b}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(a-t)(b-t)}=\frac{-\frac{1}{a-b}}{a-t}+\frac{\frac{1}{a-b}}{b-t} \)
\(=-\frac{1}{(a-b)(a-t)}+\frac{1}{(a-b)(b-t)} \)
\(\therefore \frac{1}{(a-t)(b-t)}=\frac{1}{(a-b)(b-t)}-\frac{1}{(a-b)(a-t)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{(a-b)(b-t)}-\frac{1}{(a-b)(a-t)}\right\}dt}\)
\(=\frac{1}{a-b}\int{\frac{1}{b-t}dt}-\frac{1}{a-b}\int{\frac{1}{a-t}dt}\)
\(=\frac{1}{a-b}\frac{\ln{|b-t|}}{-1}-\frac{1}{a-b}\frac{\ln{|a-t|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=-\frac{1}{a-b}\ln{|b-t|}+\frac{1}{a-b}\ln{|a-t|}+c\)
\(=\frac{1}{a-b}\left(\ln{|a-t|}-\ln{|b-t|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-t}{b-t}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\) ➜ \(\because t=\sin{x}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
ধরি,
\(\sin{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\sin{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \cos{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \cos{x}dx=dt\)
\(\int{\frac{\cos{x}}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}dx}\)\(\sin{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\sin{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \cos{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \cos{x}dx=dt\)
\(=\int{\frac{1}{(a-\sin{x})(b-\sin{x})}\cos{x}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(a-t)(b-t)}dt}\)
এখন,
\(\frac{1}{(a-t)(b-t)}=\frac{1}{(a-t)(b-a)}+\frac{1}{(a-b)(b-t)}\) ➜ এখানে \((a-t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(a-t)(b-t)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=a\) এবং \((b-t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(a-t)(b-t)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=b\) বসানো হয়েছে।
\(=-\frac{1}{(a-b)(a-t)}+\frac{1}{(a-b)(b-t)}\)
\(=\frac{1}{(a-b)(b-t)}-\frac{1}{(a-b)(a-t)}\)
\(\therefore \frac{1}{(a-t)(b-t)}=\frac{1}{(a-b)(b-t)}-\frac{1}{(a-b)(a-t)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{(a-b)(b-t)}-\frac{1}{(a-b)(a-t)}\right\}dt}\)
\(=\frac{1}{a-b}\int{\frac{1}{b-t}dt}-\frac{1}{a-b}\int{\frac{1}{a-t}dt}\)
\(=\frac{1}{a-b}\frac{\ln{|b-t|}}{-1}-\frac{1}{a-b}\frac{\ln{|a-t|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=-\frac{1}{a-b}\ln{|b-t|}+\frac{1}{a-b}\ln{|a-t|}+c\)
\(=\frac{1}{a-b}\left(\ln{|a-t|}-\ln{|b-t|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-t}{b-t}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{1}{a-b}\ln{\left|\frac{a-\sin{x}}{b-\sin{x}}\right|}+c\) ➜ \(\because t=\sin{x}\)
\(Q.3.(xiv)\) \(\int{\frac{\sec^2{x}}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\)
সমাধানঃ
ধরি,
\(\tan{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\tan{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \sec^2{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \sec^2{x}dx=dt\)
\(\int{\frac{\sec^2{x}}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}dx}\)\(\tan{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\tan{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \sec^2{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \sec^2{x}dx=dt\)
\(=\int{\frac{1}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}\sec^2{x}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(1+t)(2-t)}dt}\)
ধরি,
\(\frac{1}{(1+t)(2-t)}\equiv \frac{A}{1+t}+\frac{B}{2-t} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(2-t)+B(1+t) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((1+t)(2-t)\) গুন করে।
আবার, অপর উৎপাদকটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
\(2-t=0\)
এখন, \(t=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(1+2) \)
\(\Rightarrow 1=0+B(3)\)
\(\Rightarrow 1=3B\)
\(\Rightarrow 3B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{3}\)
এখানে, \((1+t)(2-t)\) দুইটি উৎপাদক এর যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।অর্থাৎ,
\(2-t=0\)
এখন, \(t=2\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0+B(1+2) \)
\(\Rightarrow 1=0+B(3)\)
\(\Rightarrow 1=3B\)
\(\Rightarrow 3B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{3}\)
অর্থাৎ,
\(1+t=0\)
\(\Rightarrow t=-1\)
এখন, \(t=-1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A(2+1)+B.0\)
\(\Rightarrow 1=A(3)+0\)
\(\Rightarrow 1=3A\)
\(\Rightarrow 3A=1\)
\(\therefore A=\frac{1}{3}\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{(1+t)(2-t)}=\frac{\frac{1}{3}}{1+t}+\frac{\frac{1}{3}}{2-t} \)
\(\therefore \frac{1}{(1+t)(2-t)}=\frac{1}{3(1+t)}+\frac{1}{3(2-t)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(1+t)}+\frac{1}{3(2-t)} \right\}dt}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{1+t}dt}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{2-t}dt}\)
\(=\frac{1}{3}\frac{\ln{|1+t|}}{1}+\frac{1}{3}\frac{\ln{|2-t|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{3}\ln{|1+t|}-\frac{1}{3}\ln{|2-t|}+c\)
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|1+t|}-\ln{|2-t|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+t}{2-t}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\) ➜ \(\because t=\tan{x}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
ধরি,
\(\tan{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\tan{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \sec^2{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \sec^2{x}dx=dt\)
\(\int{\frac{\sec^2{x}}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}dx}\)\(\tan{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(\tan{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow \sec^2{x}=\frac{dt}{dx}\)
\(\therefore \sec^2{x}dx=dt\)
\(=\int{\frac{1}{(1+\tan{x})(2-\tan{x})}\sec^2{x}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{(1+t)(2-t)}dt}\)
এখন,
\(\frac{1}{(1+t)(2-t)}=\frac{1}{(1+t)(2+1)}+\frac{1}{(1+2)(2-t)}\) ➜ এখানে \((1+t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(1+t)(2-t)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=-1\) এবং \((2-t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{(1+t)(2-t)}\) এর অপর উৎপাদকে \(t=2\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{(1+t)(3)}+\frac{1}{(3)(2-t)}\)
\(=\frac{1}{3(1+t)}+\frac{1}{3(2-t)}\)
\(\therefore \frac{1}{(1+t)(2-t)}=\frac{1}{3(1+t)}+\frac{1}{3(2-t)}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{3(1+t)}+\frac{1}{3(2-t)} \right\}dt}\)
\(=\frac{1}{3}\int{\frac{1}{1+t}dt}+\frac{1}{3}\int{\frac{1}{2-t}dt}\)
\(=\frac{1}{3}\frac{\ln{|1+t|}}{1}+\frac{1}{3}\frac{\ln{|2-t|}}{-1}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{ax+b}dx}=\frac{\ln{|ax+b|}}{a}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{3}\ln{|1+t|}-\frac{1}{3}\ln{|2-t|}+c\)
\(=\frac{1}{3}\left(\ln{|1+t|}-\ln{|2-t|}\right)+c\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+t}{2-t}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\frac{1}{3}\ln{\left|\frac{1+\tan{x}}{2-\tan{x}}\right|}+c\) ➜ \(\because t=\tan{x}\)
\(Q.3.(xv)\) \(\int{\frac{x^7}{(1-x^4)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\left\{\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right\}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{4}\left\{\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right\}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^7}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{-x^3(1-x^4)+x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{-x^3(1-x^4)}{(1-x^4)^2}+\frac{x^3}{(1-x^4)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{-x^3}{1-x^4}+\frac{x^3}{(1-x^4)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{-x^3}{1-x^4}dx}+\int{\frac{x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{-4x^3}{1-x^4}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{-4x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{d(1-x^4)}{1-x^4}}-\frac{1}{4}\int{\frac{d(1-x^4)}{(1-x^4)^2}}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{|1-x^4|}-\frac{1}{4}\times{-\frac{1}{1-x^4}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x^2}}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{4}\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{4}\times{\frac{1}{1-x^4}}+c\)
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right)+c\)
\(=\int{\frac{-x^3(1-x^4)+x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{-x^3(1-x^4)}{(1-x^4)^2}+\frac{x^3}{(1-x^4)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{-x^3}{1-x^4}+\frac{x^3}{(1-x^4)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{-x^3}{1-x^4}dx}+\int{\frac{x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{-4x^3}{1-x^4}dx}-\frac{1}{4}\int{\frac{-4x^3}{(1-x^4)^2}dx}\)
\(=\frac{1}{4}\int{\frac{d(1-x^4)}{1-x^4}}-\frac{1}{4}\int{\frac{d(1-x^4)}{(1-x^4)^2}}\)
\(=\frac{1}{4}\ln{|1-x^4|}-\frac{1}{4}\times{-\frac{1}{1-x^4}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{dx}{x}}=\ln{|x|}, \int{\frac{dx}{x^2}}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\frac{1}{4}\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{4}\times{\frac{1}{1-x^4}}+c\)
\(=\frac{1}{4}\left(\ln{|1-x^4|}+\frac{1}{1-x^4}\right)+c\)
\(Q.3.(xvi)\) \(\int{\frac{(x-2)^2}{(x+1)^2}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
উত্তরঃ \(x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{(x-2)^2}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2-4x+4}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x^2+2x+1)-(6x-3)}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+1)^2-(6x-3)}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+1)^2}{(x+1)^2}-\frac{6x-3}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6x-3}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
ধরি,
\(\frac{6x-3}{(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 6x-3\equiv A(x+1)+B .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)^2\) গুন করে।
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
\(x=-1\), \((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6(-1)-3=A.0+B\)
\(\Rightarrow -6-3=A.0+B\)
\(\Rightarrow -9=0+B\)
\(\Rightarrow -9=B\)
\(\therefore B=-9\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{6x-3}{(x+1)^2}=\frac{6}{x+1}+\frac{-9}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{6x-3}{(x+1)^2}=\frac{6}{x+1}-\frac{9}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{1-\left(\frac{6}{x+1}-\frac{9}{(x+1)^2}\right)\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6}{x+1}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-6\int{\frac{1}{x+1}dx}+9\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=x-6\ln{|x+1|}+9\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=x-6\ln{|x+1|}-9\frac{1}{x+1}+c\)
\(=x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-4x+4}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x^2+2x+1)-6(x+1)+9}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+1)^2}{(x+1)^2}-\frac{6(x+1)}{(x+1)^2}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6}{x+1}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-\int{\frac{6}{x+1}dx}+\int{\frac{9}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{dx}-6\int{\frac{1}{x+1}dx}+9\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=x-6\ln{|x+1|}+9\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=x-6\ln{|x+1|}-9\frac{1}{x+1}+c\)
\(=x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-4x+4}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x^2+2x+1)-(6x-3)}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x+1)^2-(6x-3)}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+1)^2}{(x+1)^2}-\frac{6x-3}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6x-3}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
ধরি,
\(\frac{6x-3}{(x+1)^2}\equiv \frac{A}{x+1}+\frac{B}{(x+1)^2} .......(i)\)
\(\Rightarrow 6x-3\equiv A(x+1)+B .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \((x+1)^2\) গুন করে।
আবার, \(A\) এর মান নির্ণয়ের জন্য \((ii)\) এর উভয় পার্শ হতে \(x\) এর সহগের সমতা নিয়ে।
\(6=A\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 6x-3\equiv Ax+A+B\)
\(\therefore A=6\)
এখন, \((x+1)\) সমান শুন্য ধরি।\(6=A\) ➜ \(\because (ii)\Rightarrow 6x-3\equiv Ax+A+B\)
\(\therefore A=6\)
\(x+1=0\)
\(\therefore x=-1\)
\(x=-1\), \((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(6(-1)-3=A.0+B\)
\(\Rightarrow -6-3=A.0+B\)
\(\Rightarrow -9=0+B\)
\(\Rightarrow -9=B\)
\(\therefore B=-9\)
\(A\) ও \(B\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{6x-3}{(x+1)^2}=\frac{6}{x+1}+\frac{-9}{(x+1)^2}\)
\(\therefore \frac{6x-3}{(x+1)^2}=\frac{6}{x+1}-\frac{9}{(x+1)^2}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{1-\left(\frac{6}{x+1}-\frac{9}{(x+1)^2}\right)\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6}{x+1}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-6\int{\frac{1}{x+1}dx}+9\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=x-6\ln{|x+1|}+9\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=x-6\ln{|x+1|}-9\frac{1}{x+1}+c\)
\(=x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{(x-2)^2}{(x+1)^2}dx}\)\(=\int{\frac{x^2-4x+4}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\frac{(x^2+2x+1)-6(x+1)+9}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{\left\{\frac{(x+1)^2}{(x+1)^2}-\frac{6(x+1)}{(x+1)^2}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{\left\{1-\frac{6}{x+1}+\frac{9}{(x+1)^2}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}-\int{\frac{6}{x+1}dx}+\int{\frac{9}{(x+1)^2}dx}\)
\(=\int{dx}-6\int{\frac{1}{x+1}dx}+9\int{\frac{1}{(x+1)^2}dx}\)
\(=x-6\ln{|x+1|}+9\times{-\frac{1}{x+1}}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}, \int{\frac{1}{x^2}dx}=-\frac{1}{x}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(x\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=x-6\ln{|x+1|}-9\frac{1}{x+1}+c\)
\(=x-6\ln{|x+1|}-\frac{9}{x+1}+c\)
\(Q.3.(xvii)\) \(\int{\frac{\sin{2x}}{3+5\cos{x}}dx}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{2}{25}\left(3\ln{|3+5\cos{x}|}-5\cos{x}\right)+c\)
উত্তরঃ \(\frac{2}{25}\left(3\ln{|3+5\cos{x}|}-5\cos{x}\right)+c\)
সমাধানঃ
ধরি,
\(3+5\cos{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(3+5\cos{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow 0-5\sin{x}=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(\cos{x})=-\sin{x}\)
\(\Rightarrow -5\sin{x}dx=dt\)
\(\therefore \sin{x}dx=-\frac{1}{5}dt\)
আবার,
\(3+5\cos{x}=t\)
\(\Rightarrow 5\cos{x}=t-3\)
\(\therefore \cos{x}=\frac{t-3}{5}\)
\(\int{\frac{\sin{2x}}{3+5\cos{x}}dx}\)\(3+5\cos{x}=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(3+5\cos{x})=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow 0-5\sin{x}=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(\cos{x})=-\sin{x}\)
\(\Rightarrow -5\sin{x}dx=dt\)
\(\therefore \sin{x}dx=-\frac{1}{5}dt\)
আবার,
\(3+5\cos{x}=t\)
\(\Rightarrow 5\cos{x}=t-3\)
\(\therefore \cos{x}=\frac{t-3}{5}\)
\(=\int{\frac{2\sin{x}\cos{x}}{3+5\cos{x}}dx}\) ➜\(\because \sin{2A}=2\sin{A}\cos{A}\)
\(=2\int{\frac{\cos{x}}{3+5\cos{x}}\sin{x}dx}\)
\(=2\int{\frac{\frac{t-3}{5}}{t}\times{-\frac{1}{5}dt}}\) ➜\(\because \cos{x}=\frac{t-3}{5}, 3+5\cos{x}=t\), \(\sin{x}dx=-\frac{1}{5}dt\)
\(=-\frac{2}{5}\int{\frac{t-3}{5t}dt}\)
\(=-\frac{2}{25}\int{\left(\frac{t}{t}-\frac{3}{t}\right)dt}\)
\(=-\frac{2}{25}\int{\left(1-\frac{3}{t}\right)dt}\)
\(=-\frac{2}{25}\left(\int{dt}-3\int{\frac{1}{t}dt}\right)\)
\(=-\frac{2}{25}\left(t-3\ln{|t|}\right)+c_{1}\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c_{1})\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=-\frac{2}{25}\left(3+5\cos{x}-3\ln{|3+5\cos{x}|}\right)+c_{1}\) ➜\(\because t=3+5\cos{x}\)
\(=-\frac{6}{25}-\frac{2}{25}\left(5\cos{x}-3\ln{|3+5\cos{x}|}\right)+c_{1}\)
\(=-\frac{2}{25}\left(5\cos{x}-3\ln{|3+5\cos{x}|}\right)+c_{1}-\frac{6}{25}\)
\(=\frac{2}{25}\left(3\ln{|3+5\cos{x}|}-5\cos{x}\right)+c\) ➜\(\because c=c_{1}-\frac{6}{25}\)
\(Q.3.(xviii)\) \(\int{\frac{dx}{(e^x-1)(e^x+3)}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
উত্তরঃ \(\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
সমাধানঃ
ধরি,
\(e^x=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^x)=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^x=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(e^x)=e^x\)
\(\Rightarrow e^xdx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^x}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜\(\because e^x=t\)
\(\int{\frac{dx}{(e^x-1)(e^x+3)}}\)\(e^x=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^x)=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^x=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(e^x)=e^x\)
\(\Rightarrow e^xdx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^x}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜\(\because e^x=t\)
\(=\int{\frac{1}{(t-1)(t+3)}\times{\frac{dt}{t}}}\)
\(=\int{\frac{1}{t(t-1)(t+3)}dt}\)
ধরি,
\(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}\equiv \frac{A}{t}+\frac{B}{t-1}+\frac{C}{t+3} .......(i)\)
\(\Rightarrow 1\equiv A(t-1)(t+3)+Bt(t+3)+Ct(t-1) .......(ii)\) ➜ \((i)\) এর উভয় পার্শে \(t(t-1)(t+3)\) গুন করে।
এখানে, \(t(t-1)(t+3)\) উৎপাদকগুলির যে কোনো একটি সমান শুন্য ধরি।
অর্থাৎ,
আবার, \(t(t-1)(t+3)\) উৎপাদকগুলির \((t-1)\) সমান শুন্য ধরি।
\(t-1=0\)
\(\therefore t=1\)
এখন, \(t=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(1+3)+B.1.(1+3)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 1=0+B(4)+0\)
\(\Rightarrow 1=4B\)
\(\Rightarrow 4B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{4}\)
\(t=0\)\(t-1=0\)
\(\therefore t=1\)
এখন, \(t=1\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.0.(1+3)+B.1.(1+3)+C.1.0\)
\(\Rightarrow 1=0+B(4)+0\)
\(\Rightarrow 1=4B\)
\(\Rightarrow 4B=1\)
\(\therefore B=\frac{1}{4}\)
এখন, \(t=0\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে, \(1=A(0-1)(0+3)+B.0.(0+3)+C.0.(0-1)\)
\(\Rightarrow 1=A(-1)(3)+0+0\)
\(\Rightarrow 1=-3A\)
\(\Rightarrow -3A=1\)
\(\therefore A=-\frac{1}{3}\)
আবার, \(t(t-1)(t+3)\) উৎপাদকগুলির \((t+3)\) সমান শুন্য ধরি।
\(t+3=0\)
\(\therefore t=-3\)
এখন, \(t=-3\)
\((ii)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(1=A.(-3-1).0+B.(-3).0+C.(-3).(-3-1)\)
\(\Rightarrow 1=0+0+C.(-3).(-4)\)
\(\Rightarrow 1=12C\)
\(\Rightarrow 12C=1\)
\(\therefore C=\frac{1}{12}\)
\(A\), \(B\) ও \(C\) এর মান \((i)\) নং সমীকরণে বসিয়ে,
\(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}=\frac{-\frac{1}{3}}{t}+\frac{\frac{1}{4}}{t-1}+\frac{\frac{1}{12}}{t+3}\)
\(=-\frac{1}{3t}+\frac{1}{4(t-1)}+\frac{1}{12(t+3)}\)
\(\therefore \frac{1}{t(t-1)(t+3)}=\frac{1}{12(t+3)}+\frac{1}{4(t-1)}-\frac{1}{3t}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{12(t+3)}+\frac{1}{4(t-1)}-\frac{1}{3t}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{12(t+3)}dt}+\int{\frac{1}{4(t-1)}dt}-\int{\frac{1}{3t}dx}\)
\(=\frac{1}{12}\int{\frac{1}{t+3}dt}+\frac{1}{4}\int{\frac{1}{t-1}dt}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{t}dx}\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|t+3|}+\frac{1}{4}\ln{|t-1|}-\frac{1}{3}\ln{|t|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(t\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{1}{3}\ln{|e^x|}+c\) ➜\(\because t=e^x\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{1}{3}x+c\) ➜\(\because \ln{(e^x)}=x\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
ধরি,
\(e^x=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^x)=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^x=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(e^x)=e^x\)
\(\Rightarrow e^xdx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^x}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜\(\because e^x=t\)
\(\int{\frac{dx}{(e^x-1)(e^x+3)}}\)\(e^x=t\)
\(\Rightarrow \frac{d}{dx}(e^x)=\frac{d}{dx}(t)\)
\(\Rightarrow e^x=\frac{dt}{dx}\) ➜\(\because \frac{d}{dx}(e^x)=e^x\)
\(\Rightarrow e^xdx=dt\)
\(\Rightarrow dx=\frac{dt}{e^x}\)
\(\therefore dx=\frac{dt}{t}\) ➜\(\because e^x=t\)
\(=\int{\frac{1}{(t-1)(t+3)}\times{\frac{dt}{t}}}\)
\(=\int{\frac{1}{t(t-1)(t+3)}dt}\)
এখন,
\(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}=\frac{1}{t(0-1)(0+3)}+\frac{1}{1(t-1)(1+3)}+\frac{1}{-3(-3-1)(t+3)}\) ➜ এখানে, \((t)\) ব্যতীত \(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=0\), \((t-1)\) ব্যতীত \(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=1\) এবং \((t+3)\) ব্যতীত \(\frac{1}{t(t-1)(t+3)}\) এর সকল উৎপাদকে \(t=-3\) বসানো হয়েছে।
\(=\frac{1}{t(-1)(+3)}+\frac{1}{1(t-1)(4)}+\frac{1}{-3(-4)(t+3)}\)
\(=\frac{1}{-3t}+\frac{1}{4(t-1)}+\frac{1}{12(t+3)}\)
\(=-\frac{1}{3t}+\frac{1}{4(t-1)}+\frac{1}{12(t+3)}\)
\(=\frac{1}{12(t+3)}+\frac{1}{4(t-1)}-\frac{1}{3t}\)
\(\therefore \frac{1}{t(t-1)(t+3)}=\frac{1}{12(t+3)}+\frac{1}{4(t-1)}-\frac{1}{3t}\)
প্রদত্ত যোগজটি দাঁড়ায়,
\(=\int{\left\{\frac{1}{12(t+3)}+\frac{1}{4(t-1)}-\frac{1}{3t}\right\}dx}\)
\(=\int{\frac{1}{12(t+3)}dt}+\int{\frac{1}{4(t-1)}dt}-\int{\frac{1}{3t}dx}\)
\(=\frac{1}{12}\int{\frac{1}{t+3}dt}+\frac{1}{4}\int{\frac{1}{t-1}dt}-\frac{1}{3}\int{\frac{1}{t}dx}\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|t+3|}+\frac{1}{4}\ln{|t-1|}-\frac{1}{3}\ln{|t|}+c\) ➜\(\because \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক। দ্রঃ এই ক্ষেত্রে উৎপাদকগুলির \(t\) এর সহগ \(1\) বাঞ্চনীয়।
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{1}{3}\ln{|e^x|}+c\) ➜\(\because t=e^x\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{1}{3}x+c\) ➜\(\because \ln{(e^x)}=x\)
\(=\frac{1}{12}\ln{|e^x+3|}+\frac{1}{4}\ln{|e^x-1|}-\frac{x}{3}+c\)
\(Q.3.(xix)\) \(\int{\frac{x^2dx}{x^2-16}}\) এর যোজিত ফল নির্ণয় কর।
উত্তরঃ \(x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
উত্তরঃ \(x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
সমাধানঃ
\(\int{\frac{x^2}{x^2-16}dx}\)
\(=\int{\frac{x^2-16+16}{x^2-16}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-16}{x^2-16}+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{16}{x^2-4^2}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\frac{8}{(x+4)(x-4)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{(x+4)-(x-4)}{(x+4)(x-4)}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\left\{\frac{x+4}{(x+4)(x-4)}-\frac{(x-4)}{(x+4)(x-4)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\left\{\frac{1}{x-4}-\frac{1}{x+4}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\frac{1}{x-4}dx}-2\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\int{dx}+2\ln{|x-4|}-2\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\int{dx}+2\left(\ln{|x-4|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
\(=\int{\frac{x^2-16+16}{x^2-16}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-16}{x^2-16}+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+16\int{\frac{1}{x^2-4^2}dx}\)
\(=x+16\times{\frac{1}{2.4}}\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+16\times{\frac{1}{8}}\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
\(=x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
\(=\int{\frac{x^2-16+16}{x^2-16}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-16}{x^2-16}+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{16}{x^2-4^2}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\frac{8}{(x+4)(x-4)}dx}\)
\(=\int{dx}+\int{\frac{(x+4)-(x-4)}{(x+4)(x-4)}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\left\{\frac{x+4}{(x+4)(x-4)}-\frac{(x-4)}{(x+4)(x-4)}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\left\{\frac{1}{x-4}-\frac{1}{x+4}\right\}dx}\)
\(=\int{dx}+2\int{\frac{1}{x-4}dx}-2\int{\frac{1}{x+4}dx}\)
\(=\int{dx}+2\ln{|x-4|}-2\ln{|x+4|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x}dx}=\ln{|x|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=\int{dx}+2\left(\ln{|x-4|}-\ln{|x+4|}\right)+c\)
\(=x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\) ➜\(\because \ln{|M|}-\ln{|N|}=\ln{|\frac{M}{N}|}\)
বিকল্প পদ্ধতিঃ
\(\int{\frac{x^2}{x^2-16}dx}\)\(=\int{\frac{x^2-16+16}{x^2-16}dx}\)
\(=\int{\left(\frac{x^2-16}{x^2-16}+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{\left(1+\frac{16}{x^2-16}\right)dx}\)
\(=\int{dx}+16\int{\frac{1}{x^2-4^2}dx}\)
\(=x+16\times{\frac{1}{2.4}}\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\) ➜\(\because \int{dx}=x, \int{\frac{1}{x^2-a^2}dx}=\ln{\left|\frac{x-a}{x+a}\right|}\), \((c)\) যোগজীকরণ ধ্রুবক।
\(=x+16\times{\frac{1}{8}}\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
\(=x+2\ln{\left|\frac{x-4}{x+4}\right|}+c\)
Email: Golzarrahman1966@gmail.com
Visitors online: 000006