Sunday, 26 September 2021

BASIC INTEGRATION (INDIFINITE)

FORMULAE USED

* ∫xⁿdx = (xⁿ⁺¹)/(n+1) + c, n≠-1 where c is constant. 
** ∫ dx/x = log x + c
***∫ eˣ dx= eˣ + c
**** ∫ eⁿˣdx = eⁿˣ/n  + c
*****∫ aˣ dx= aˣ/ log a + c
****** ∫ aⁿˣ dx= aⁿˣ/n log a + c



            EXERCISE --1
              ----------------

1) ∫ x⁶ dx.                               x⁷/7+ c

2) ∫ 5x⁵ dx.                                5x⁶/6

3) ∫ x⁴ dx.                                   x⁵/5

4) ∫ x⁹.                                        x¹⁰/10

5) ∫ 8x⁷.                                           x⁸

6) ∫ 1/x⁷.                                    -1/6x⁶

7) ∫ x⁻¹.                                        logx

8) ∫ x⁵⁾³.                                  3/8 x⁸⁾³

9) ∫ x⁻⁵⁾⁴                                    -4x⁻¹⁾⁴

10) ∫ x⁵⁾⁴.                               4/9 ⁴√x⁹

11) ∫ x⁻²⁾³.                                   3x¹⁾³  

12) ∫ 1/x⁵.                                 -1/4x⁴

13) ∫ 2/x².                                     -2/x

14) ∫ 1/x³⁾².                                  -2/√x

15) ∫ 3x √x + 4 √x+5.            6/5 √x⁵ +8/3 √x³+ 5x

16) ∫ (x³+ 5x² -4+ 7/x + 2/√x).       x⁴/4 +5x³/3 - 4x + 7 log x+ 4√x

17) ∫ 6x⁵-2/x⁴ -7x+ 3/x - 5.     

18) ∫ 8 - x + 2x³ - 6x³+ 2x⁻⁵+ 5x⁻¹.    8x -x²/2+ x⁴/2- 3x⁴/2 -1/2x⁴+ 5 logx

19) ∫ x/a+ a/x.            x²/2a + a logx

20) ∫ 5x³ + 2/x⁵-7x +1/√x+ 5/x.    5x⁴/4 -1/2x⁴ - 7x²/2 + 2√x+ 5 log x

21) ∫ (1-x)√x.             2/3 √x³- 2/5 √x⁵

22) ∫ √x(ax²+ bx + c).      2a/7 √x⁷+ 2b/5 √x⁵ + 2c/3 √x³.

23) ∫ (√x +³√x²)²/x.     x+12⁶√x⁷/7 +3 ³√x⁴/4 

24) ∫ (3x⁴ +7x-11)/x³.      3x²/2 - 7/x + 11/2x²

25) ∫ (2-3x)(3+2x)(1-2x).     3x⁴+4x³/3 - 17x²/2 +6x

26) ∫ (√x - 1/√x)³ dx.             2√x⁵/5 - 2√x³ + 6√x + 2/√x

27) ∫ (3x+4)² dx.         3x³+12x²+16x

28) ∫ dx/x².                               -1/x

29) ∫ (x - 1/x)²dx.         x³/3 -1/x -2x

30) ∫ √x - 1/√x.              2√x³/3 -2√x

31) ∫(1+x)³/√x.        2√x+ 2√x³+ 6/5 √x⁵ + 2/7 √x⁷ 

32) ∫√x(x³ - 2/x).       2/9 √x⁹- 4 √x

33) ∫ (√x+ ³√x²)/x         2√x+3 ³√x²/2

34) ∫ (2x³+3x-7)/³√x².         3³√x¹⁰/5 + 9³√x⁴/4 - 21³√x.

35) ∫ 1/√x(1+ 1/x).           2√x - 2/√x

36) ∫ (x⁶+1)/(x²+1).       x⁵/5- x³/3+ x

37) ∫ (4x+3)².         16x³/3 +12x²+ 9x

38) ∫ dx/x³.                                -1/2x²

39) ∫ (x² + 1/x²)³.            x⁷/7 -1/5x⁵+ x³ -3/x

40) ∫ (1+x)²/√x.                   2√x +4/3 √x³ + 2/5 √x⁵

41) ∫ (1/³√x +√x+2)/³√x.      3 ³√x + 6/7 ⁶√x⁷+ 3 ³√x².

42) ∫ √x(3-5x).                2√x³ - 2 √x⁵.

43) ∫ (x⁴ + x² +1) d(x²).             x⁶/3+ x⁴/2 + x³

44) {(x+1)(x-2)}/√x.           2/5 √x⁵ - 2/3 √x³ - 4√x 

45) ∫(x⁵ + 1/x² +2)/x².      x⁴/4 - 1/3x³ - 2/x.

46) ∫(2x⁴+ 7x³+ 6x²)/(x²+ 2x).    2x³/3 +3x²/2

47) ∫(5x⁴ +12x³+ 7x²)/(x²+x).  5x³/3 + 7x²/2

48) ∫ (x⁴+ x²+1)/(x²- x+1).        x³/3+ x²/2 + x.

49) ∫ {(x³+8)(x-1)}/(x²-2x+4).    x³/3 + x²/2 - 2x

50) ∫ (√x+1)³/x.          2/3 √x³+ 3x + 6√x + log x

51) ∫(1-x³)/(1-x).          x+ x²/2+ x³/3

52) ∫ (3x+2)/(x-2).          3x+8log|x-2|

53) ∫ (x²+5x+2)/(x+2).      x²/2+ 3x- 4 log|x+2|     

54)  ∫x³/(x+2).          x³/3- x²+ 4x -8 log|x+2|

55) ∫ (x⁴- 2x³+3x-7).     x⁵/5- x⁴/2 +3x²/2 -7x

56) ∫ (1+2/√x+3/x).    x+ 4√x+ 3 logx

57) ∫ (x+2)(x-3).            x³/3- x²/2- 6x

58) ∫(3x²-2)².               9x⁵/5- 4x³+ 4x

59) ∫ {(x²+5x)(3x-2)}/x³.    3x+10/x +13 logx

60) ∫ x²/(x+1).     x²/2 - x+ log(x+1)

61)∫(1-x⁴)/(1-x).    x+ x²/2+x³/3+x⁴/4

62) ∫ (x-1)²/(x√x).      2x√x/3- 4√x-2/√x

63) ∫ (2x-3)²/ ³√x.                   3³√x⁸/2 - 36³√x⁵/5 + 27³√x²/2

64) ∫ (2x-1)/(x+1).                    2x - 3 log(x+1)

65) ∫(4+5x)/(3-2x).         -5x/2-23/4 log(3-2x)

66) ∫(x³+5x²-3)/(x+2).       x³/3+3x²/2-6x +9 log(x+2)

67) If f'(x)= x - 1/x² and f(1)= 1/2, find f(x).                x²/2 + 1/x - 1

68) If f'(x)= 3x² - 2/x³ and f(1)= 0, find f(x).             x³ +1/x² -2

69) If f'(x)= x + b, f(1)= 5, f(2)= 13, find f(x).             x²/2+13x/2 - 2

70) If f'(x)= 8x³ -2x, and f(2)= 8, find f(x).                                2x⁴ - x² -20

71) ∫ (2ˣ +3ˣ)/5ˣ. (2/5)ˣ/log(2/5) + (3/5)ˣ/log(3/5)

72) ∫(aˣ+ bˣ)²/aˣbˣ. (a/b)ˣ/log(a/b) + (b/a)ˣ/log(b/a) + 2x

73) ∫ eˣ ˡᵒᵍ ᵃ + eᵃ ˡᵒᵍ ˣ + eᵃ ˡᵒᵍ ᵃ. aˣ/log a + xᵃ⁺¹(a+1)+ aᵃ x

74) ∫(e⁵ˡᵒᵍ ˣ - e⁴ˡᵒᵍ ˣ)/(e³ˡᵒᵍ ˣ - e²ˡᵒᵍˣ). x³/3 

75) ∫ (x-2)³/x².           x²/2- 6x+ 12logx + 8/x

76) ∫ (px²+ qx +r)/x√x.      

77) ∫(2e⁴ˣ - 3e²ˣ+4)/e³ˣ.             2eˣ + 3e⁻ˣ+4e⁻³ˣ/3.     

78) ∫ (e⁶ˣ+ e⁴ˣ)/(eˣ + e⁻ˣ).      e⁵ˣ/5

79) ∫ (e²ˡ⁰ᵍˣ - e⁻ˡᵒᵍˣ)/(e²ˡ⁰ᵍˣ - eˡᵒᵍˣ).   x+ log x - 1/x.

80) ∫ (3²ˣ - 2. 3ˣ+6)/3³ˣ     -1/3ˣlog3 + 1/3²ˣlog 3 - 2/3³ˣlog3.

81) ∫(8²⁺ˣ -4²⁻ˣ)/2ˣ⁺³ .     4.2²ˣ/log2 + 2/3.  2⁻³ˣ/log 2

81) ∫ 2³ˣ.                              2³ˣ/3log 2

82) ∫ e⁵ˡ⁰ᵍˣ.                                    x⁶/6

83) ∫ xⁿ dx

84) ∫ 5x² dx

85) ∫ x⁶⁾⁵ dx

86) ∫³√(x⁴) dx

87) ∫ 1/√(x) dx

88) √(x) - 1/√(x) dx

80) ∫ (9x⁵+ 8x⁴ +x -9) dx

90) ∫(x+1/x)³

91) ∫(6x² -3x +8 - 1/√(x) + 1/x + 1/x²)

92) ∫(ax³ + bx² + cx +d)/x     dx

93) ∫(4x⁸+3x⁵+2x⁴+x³+x²+1)/x³   dx

94) ∫(1-x)(2+3x)(5-4x) dx

95) ∫ (3 - 2x - x⁴) dx

96) ∫ (4x³ + 3x² - 2x +5) dx

97) ∫ (x² -1)² dx

98) ∫ (√x - x/2 + 2/√x)  dx

99) ∫(1-3x)(1+x) dx

100) (x⁴ +1)/x²  dx

101) ∫ (3x⁻¹ + 4x² - 3x +8)  dx

102) ∫ (x - 1/x)³  dx

103) ∫(x² -3x + ³√x +7)/√x     dx

104) ∫ (ax + bx⁻²+ cx⁻⁷)/kx⁻²  dx

105) ∫(1+x)³/x  dx

106) ∫ √x(x⁵ + 3/x) dx

107) ∫(x√x -(1/3) √x + 11/√x) dx

108)  ∫ (1-x⁸)/(1-x)  dx

109) ∫ (a¹⁾³ - x²⁾³) dx

110)  ∫(x+2)(x+3)² dx

111) ∫ (1-2x²)²/x ³√(x)   dx

112)  ∫ (x³ - 4x² +5x -2)/(x²-2x+1) dx

113) (x³-6x +9)/(x+3)  dx

114) ∫(x⁴ +x² +1)/{2(x²+1)}  dx

115) ∫  (2e²ˣ + 3e⁴ˣ +4)/e³ˣ  dx

116)  ∫ (e³ˣ + e⁵ˣ)/(eˣ + e⁻ˣ) dx

117) ∫ e⁵ ˡᵒᵍ ˣ - e⁴ ˡᵒᵍˣ)/(e³ˡᵒᵍˣ -e²ˡᵒᵍˣ)

118) ∫ eᵃ ˡᵒᵍˣ + eˣ ˡᵒᵍ ᵃ) dx

119) ∫ (aˣ + a²ˣ +a³ˣ)/a⁴ˣ dx

120) ∫ (8¹⁺ˣ+4¹⁻ˣ)/2ˣ dx 

----------------------------------***-***********


   FORMULAE USED
_____________________
          
* ∫ sinx dx= - cosx + c
** ∫ sin mx dx= - (cos mx)/m +c
* ∫cosx dx = sin x + c
* ∫ cos mx dx= ∫ (sin mx)/m  + c
* ∫ sec²x dx= tan x+ c
* ∫ sec² mx dx = (tan mx)/m + x 
* ∫ secx tanx dx = secx + c
* ∫ sec mx tan mx dx=(sec mx)m+ x
* ∫ cosec²x dx= - cotx + c
* ∫ cosec²mx dx= -(cot mx)/m + c
* ∫ cosecx cotx dx= - cosecx + c
* ∫cosec mx cot mx dx= -(cosec mx)/m + c 
 
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        Commonly used Trigonometric formula:

1) sin²x = (1/2) (1- cos2x)
2) cos²x = (1/2) (1+ cos2x)
3) tan²x= sec²x -1
4) cot²x = cosec²x -1
5) sin³x = (1/4) (3 sinx - Sin3x)
6) cos³x = (1/4) (3 cosx + cos3x)
7) sinA cosB=(1/2) [sin(A+ B)+ sin(A- B)]
8) sinA sinB= (1/2)[cos(A- B) -cos(A+ B)]
9)cosAcosB=(1/2) [cos(A+ B)+cos(A- B)]
10) sinx cosx = (1/2) sin2mx
11) sin²mx = (1/2) (1- cos2mx)
12) cos²mx = (1/2) (1+ cos2mx)       
       

                      EXERCISE--2
                       ____________

1) ∫ cos 2x/sin²x cos²x.            -cotx - tanx

2) ∫(a+ b sinx)/cos²x dx.         a tanx + b secx

3) ∫ (3sinx - 4cosx+ 5/cos²x - 6/sin²x + tan²x - cot²x).       -3cosx- 4sinx +5 tanx +6cotx + tanx + cotx

4) ∫ (cos²x - sin²x)/√(1+ cos4x).    x/√2

5) ∫ (2 cos x/5 sin²x + 1/5cos²x) dx. -2/5 cosec x + 1/5 tan x

6) ∫ (sin²x - cos²x)/(sin²x cos²x)dx. 
       tanx + cot x

7) ∫ sin²(x/2) dx.         x/2 - 1/2 sin x

8) ∫ sin²x dx. x/2 - 1/4 sin 2x

9) ∫ cos² mx dx.              x/2 + (sin 2mx)/4m

10) ∫ cos³x dx.                      3/4 sinx + 1/12 sin3x

11) ∫ sin⁴x dx.               3x/8 - 1/4 sin 2x + 1/32 sin 4x

12) ∫sin²x cos²x dx.           x/8 - 1/32 sin 4x

13) ∫sin³x cos³x dx.       -3/64 cos 2x + 1/192 cos 6x

14) ∫ (cos 2x+ 2sin²x)/cos²x dx.      tan x

15) ∫ sin x sec²x dx.                 sec x

16) ∫ sin x cos x dx.        -1/4 cos 2x

17) ∫ sin 2x cos 2x dx.     1/2[cos x - 1/5 cos 5x]

18) ∫ (cos x cos 2x cos 3x) dx.      x/4 + 1/8 sin 2x + 1/16 sin 4x + 1/24 sin 6x

19) ∫ 1/(1+ sin x) dx.     tan x- sec x

20) ∫1/(1+ cos x).           Tan(x/2)

21) ∫ √(1+ cos x) dx.    2√2 sin(x/2)

22) ∫ √(1- sin 2x) dx.         Sinx+ cosx

23) ∫ √(1+ sin x) dx.        2(sin(x/2) - cos(x/2))

24) ∫ cos x √(1+ cos 2x) dx. 1/√2(x + sin x cos x)

25) ∫ sinx/(1+ sinx) dx.        Sec x - tan x+ x

26) ∫ (cos 2x - cos 2a)/(cos x- cos a) dx.                   2(sinx + x cos a)

27) ∫(cosx - cos 2x)/(1- cosx).   2sinx + x

28) ∫ (sin³x - cos³x)/sin²x cos²x.      Secx + cosecx

29) ∫(5cos³x + 6sin³x)/2sin²x cos²x.     -5/2 cosecx + 3 secx

30) ∫{(cos x- sin x)(2+ 2sin 2x)}/(cos x+ sin x) dx.        

31) ∫ (cos 2x + 2 sin²x)/cos²x dx.  tan x

32) ∫sin(x/2) dx.           -2 cos (x/2)

33) ∫ cos 3x.                   1/3. Sin 3x

34) ∫ (4 - 5sin x)/cos²x.         4 tan x - 5 sec x

35) ∫ (2+ 3cos x)/sin²x.          -2cotx - 3cosecx

36) ∫ sin²mx.                    x/2 - (sin 2mx)/4m

37) ∫ sin³x. 1/4(-3cosx + 1/3 .     Cos 3x)

38) ∫sin 4x cos 2x.          1/12 cos 6x -1/4 cos 2x

39) ∫ 3cosec²x + 2sin 3x.       -3cot x -2/3 cos 3x

40) ∫ 1/(1 - cos x).              -cot(x/2)

41) ∫ 1/(1 + cos x).      -cotx+ cosecx

42) ∫ 1/(1- cos 2x).             -1/2 cot x

43) ∫ √(1+cos 2x).                  √2 sinx

44) ∫ 1/(1- sin x).           Tan x+ sec x

45) ∫ 1/(1+ sin x).            Tan x- sec x

46) ∫ 1/(sin²x cos²x).      - cot x+ tan x

47) ∫ cos⁴x sin⁴x.       1/32(3x - sin 4x +1/8 sin 8x)

48) ∫ sin x sin 2x sin 3x.     -1/4(-1/6 cos 6x +1/2 cos 2x + 1/4 cos 4x)

49) ∫ (1- cos 2x)/(1+ cos 2x).   Tan x - x

50) ∫ (7cos³x + 8 sin³x)/(3sin³x cos²x).           8/3 sec x - 7/3 cosec x

51) ∫(sin⁶x + cos⁶x)/(sin²x cos²x).                   Tan x - cot x - 3x

52) ∫ sin⁶x.              1/32(10x -15/3 sin 2x +3/2 sin 4x -1/6 sin 6x)

53) ∫ sinx/cos²x.                      sec x

54) ∫ √(1+ sin 2x).          sin x- cos x

55) ∫ √(1- sin 2x).          - sin x- cos x

56) ∫ sin x √(1- cos 2x).        1/√2(x - sin x cos x)

57) ∫ (cos²x - sin²x)/(√(1+ cos 4x).      x/√2

59) ∫ √(1+ sin(x/2) 4(sinx/2 - cosx/2)

60) ∫ 2 sin x.                        - 2 cosx

61) ∫ 3 sin x - 2cos x + 4sec²x - 5cosec²x.             -3cos x - 2sin x + 4 tanx + 5 cotx.

62) ∫cosec x(cosec x - cot x) dx.      cosec x - cot x

63) ∫ tan²x dx.                        tan x - x

64) ∫ (tan x+ cot x)² dx.           Tan x - cot x

65) ∫ (tan2x + sec 2x)².         tan 2x+ sec 2x - x

66) ∫ sec x/(sec x + tan x).    tan x - x

67) ∫ cot²x dx.                     - cot x - x

68) ∫ sec²x + cosec²x.        Tanx - cotx

68) ∫ sec²x cosec²x dx.     Tan x- cot x

69) ∫cosec x/(cosec x - cot x) dx. Cot x - cosec x

70) ∫ sec² 2ax dx.        1/2a. Tan 2ax

71) ∫ 1/2 sec²x.                   1/2 tan x

72) ∫ cot x/((cosecx - cotx).               - cosecx - cotx


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