Wednesday, 26 January 2022

DIFFERENTIAL EQUATIONS (XII)

      DIFFERENTIAL EQUATIONS


DIFFERENTIAL EQUATION: An equation containing an independent variable, dependent variable and differential coefficient of dependent variable with respect to independent variable is called a differential equation.
FOR INSTANCE,

1) dy/dx = 2xy
2) d²y/dx² = 4x
3) dy/dx = sinx + cosx.
4) dy/dx + 2xy = x³.
5) d²y/dx² - 5 dy/dx + 6y = x².
6) ³√{1 + (dy/dx)²}² = k d²y/dx²
7) y= x dy/dx + √{1+ (dy/dx)²}.
8) (x² + y²)dx - 2xy dy= 0.
9) (d³y/dx³) + (1+ dy/dx)³ = 0. are examples of differential equations.

ORDER OF DIFFERENTIAL EQUATIONS:
The order of differential equation is the order of the highest order derivative appearing in the equation.
 EXAMPLE: d²y/dx² + 3 dy/dx + 2y eˣ,
the order of the highest order derivatives is 2. So, it is a differential equation of order 2. The equation d³y/dx³ - 6(dy/dx)² - 4y = 0 is of order 3, because the order of the highest order derivative in it is 3.

 NOTE: The order of a differential equation is a positive integer.

DEGREE OF A DIFFERENTIAL EQUATION:
 The degree of a differential equation is the degree of the highest order of derivative, when differential coefficients are made free from radicals and fractions.
In other words, the degree of a differential equation is the power of the highest order derivative occuring in a differential equation when it is written as a polynomial in differential coefficients.
EXAMPLE: d³y/dx³ - 6 (dy/dx)² - 4y = 0. 
Here the power of highest order derivatives is 1. SO, it is a differential equation of degree 1.

EXAMPLE: x(d³y/dx³)²+  (dy/dx)⁴ + y² = 0. 
Here the highest order derivative is 3 and its power is 2. So, it is differential equation of order 3 and degree 2.

EXAMPLE: y= x dy/dx + √{1+  (dy/dx)²} 
 When expressed as a polynomial in derivatives becomes (x² - 1)(dy/dx)² - 2xy dy/dx + (y² - 1) = 0.
Here the power of highest order derivative is 2. So, its degree is 2.

EXAMPLE: √{1+ (dy/dx)²}³= k(d²y/dx²)
the order of highest differential Coefficient is 2. So, its order is 2. To find its degree Express the differential equation as a polynomial in derivatives. When expressed as a polynomial in derivatives it becomes 
k²(d²y/dx²)² - {1 + (dy/dx)²}³= 0. 
 Hete, the power of the highest differential Coefficient is 2. So, its degree is 2.

EXAMPLE: (x² + y²) dx - 2xy dy = 0.
Write as dy/dx = (x² + y²)/2xy. 
So, it is a differential equation of order 1 and degree 1.

EXAMPLE: y= px + √(a²p² + b²), where p= dy/dx. 
The order of the highest order derivative is 1. So, its order is 1. To determine its degree, express it as a polynomial in differential equation Coefficients as:
y= px + √(a²p² + b²)
=> (y - px)² = (a²p² + b²)
=> p²(x² - a²) - 2xyp + y² - b²= 0
=> (x² - a²) (dy/dx)² - 2xy(dy/dx) + y² - b²= 0.
So, the power of highest order differential Coefficient is 2. So, its degree is 2.

EXAMPLE: (d²y/dx²)² + sin(dy/dx)= 0. 
The highest order derivative present in the differential equation is d²y/dx².  
So, its order is 2. Since the differential equation cannot expressed as a polynomial in differential Coefficients. So, its degree is not defined.

Linear and nonlinear differential equations: If a differential equation when expressed in the form of a polynomial involves derivatives and dependent variable in the first power and there are no product of these, and also the coefficient of the various are either constant or function of the independent variable, then it is said to be linear differential equation. Otherwise, it is a non linear differential equation.
It follows from the above definition that a differential equation will be non-linear differential equation if
I) its degree is more than one.
II) Any of the differential Coefficient has exponents more than one.
III) exponents of the dependent variable is more than one.
IV) products containing dependent variable and its differential Coefficients are present.

EXAMPLE: The differential equation (d³y/dx³)³ - 6(d²y/dx²) - 4y = 0, is a non-linear differential equations, because it's degree is 3, more than one.

EXAMPLE: The differential equation d²y/dx² + 2(dy/dx)² + 9y = x, is a non-linear differential equation, because differential Coefficient dy/dx has exponent 2.

EXAMPLE: The differential equation (x² + y²)dx - 2xy dy = 0 is a non-linear differential equation, because the exponent of dependent variable y is 2 and it involves the product of y and dy/dx

EXAMPLE: Consider the differential equation d²y/dx² - 5 dy/dx + 6y = sinx. This is a linear differential equation of order 2 and degree 1.



EXAMPLE: [√{1+(dy/dx)²}³/d²y/dx² = K
Here,
K²(d²y/dx²)²= {1+ (dy/dx)²}³
The highest order differential coefficient in this equation is d²y/dx² and its power is 2. Therefore, the given differential equation is a non-linear differential equation of second order and second degree.

EXAMPLE: d²y/dx² = 1 + √(dy/dx)
Here,
(d²y/dx² -1)²= dy/dx
=> (d²y/dx²)² - 2 d²y/dx² - dy/dx + 1= 0
Clearly, it is non-linear differential equation of second order and second degree.

EXAMPLE: y= dy/dx + c/(dy/dx)
Here,
(dy/dx)² - y (dy/dx) + c = 0.
Clearly, it is a non-linear differential equation of order 1 and degree 2.

EXAMPLE: y + dy/dx = 1/4 ∫ y dx.
We have,
dy/dx + d²y/dx² = y/4 (diff. Both the sides)
Clearly, this is a differential equation of order 2 and degree 1. Also, it is a linear differential equation

EXAMPLE: dy/dx + sin(dy/dx)= 0.
Clearly, The highest order derivative present in the differential equation is dy/dx. So, it is of order 1.
Again LHS of the differential equation cannot be expressed as a polynomial in dy/dx. 
So, its degree is not defined.

EXAMPLE: d⁵y/dx⁵ + ᵈʸ⁾ᵈˣ + y² = 0.
Clearly, The highest order differential coefficient present in the differential equation is d⁵y/dx⁵. So, it is of order 5.
Again LHS of the differential equation cannot be expressed as a polynomial in dy/dx. 
So, its degree is not defined.

EXAMPLE: d⁴y/dx⁴ + sin(d³y/dx³)= 0
Clearly, The highest order derivative present in the differential equation is 4, so the order of the given differential equation is 4.
Again LHS of the differential equation cannot be expressed as a polynomial in dy/dx. 
So, its degree is not defined.

EXAMPLE: (d²y/dx²)² + cos(dy/dx)= 0.
Clearly, The highest order derivative present in the differential equation is dy/dx. So, it is of order 2, so, its order is 2.
Again LHS of the differential equation cannot be expressed as a polynomial in dy/dx. 
So, its degree is not defined.




              EXERCISE--1(A)
               ---------------

1) d³x/dt³ + d²x/dt² + (dx/dt)² = eᵗ

2) d²y/dx² + 4y = 0

3) (dy/dx)² + 1/(dy/dx) = 0

4) √{1 + (dy/dx)²} = ³√(c d²y/dx²).

5) d²y/dx² + (dy/dx)²+ xy = 0

6) ³√(d²y/dx²) = √(dy/dx).

7) d⁴y/dx⁴ = √{c+ (dy/dx)²}³ 

8) x + (dy/dx) = {1 + (dy/dx)²}.

9) y d²x/dy²  = y² +1.

10) s² d²t/ds² + St dt/ds= s.

11) x² (d²y/dx²)³+ y(dy/dx)⁴+ y⁴= 0.

12) d³y/dx³ + (d²y/dx²)³+ dy/dx + 4y= sinx.

13) (xy² + x)dx + (y - x²y)dy = 0.

14) √(1- y²) dx + √(1- x²) dy = 0.

15) d²y/dx²  = ³√(dy/dx)² +1.

16) 2 d²y/dx² + 3 √{1- (dy/dx)² - y}= 0.

17) 5 d²y/dx²  = √{1+ (dy/dx)²}³.

18) y= x dy/dx + a √{1+ (dy/dx)²}.

19) y = px + √(a²p² + b²), where p= dy/dx.

20) dy/dx + eʸ = 0.

                 EXERCISE- 1(B)
                    ------------------

1) (d²y/dx²)² +(dy/dx)² = x sin(d²y/dx²)

2) (y")²+ (y')³ + siny = 0.

3) d²y/dx² + 5x (dy/dx) - 6y = log x.

4) d³y/dx³ + d²y/dx² + dy/dx + y siny = 0

5) d²y/dx² + 3 (dy/dx)²= x² log(d²y/dx²).

6) (dy/dx)³ - 4(dy/dx)²+ 7y = sinx.

----------------------- .       -------------------------



* FORMATION OF DIFFERENTIAL EQUATIONS:

STEP 1: Write the given equation involving independent variable x(say), dependent variable y (say) and the arbitrary constants.

STEP II: Obtain the number arbitrary constants in STEP I. Let there be n arbitrary constants.

STEP III: Differentiate the relation in STEP I n times with the respect to x.

STEP IV: Eliminate arbitrary constants with the help of n equation involving differential coefficient obt6in STEP III and equation in STEP I. The equation so obtained is the desired differential equation.



                EXERCISE -2
                 *************

Type-1

* Form the differential equation of the family of curves represented :

1) y = eᵐˣ, where m is parameter.       x dy/dx = y log y

2) y² = 4ax, where a is parameter.           2x dy/dx = y

3) y= mx + 5 where m is parameter.         2x dy/dx = y

4) xy = a², where a is parameter.       y + x dy/dx = 0

5) x² + y² = a², a is parameter.               x + y dy/dx = 0

6) x² - y² = a², a is parameter.                x - y dy/dx = 0

7)  x² + (y - b)² = 1,  b are parameter.     x + y dy/dx = 0

8) (2x + a)²+ y² = a², a is constant.        y² - 4x² 2xy dy/dx = 0

9) (2x - a)²- y² = a², a is constant.             2x dy/dx = 4x² + y²

10) (x - a)²+ 2y² = a², a is constant.            2y² - x²= 4xy dy/dx

11) y² - 2ay + x² = a² by eliminating a.      p²(x² - 2y²) - 4pxy - x² = 0, where p= dy/dx

12) y= a cos2x where a is a parameter.       dy/dx + 2y tan2x = 0

13) y = c log x - 2 where c is a parameter.        x dy/dx = y log y


Type-2

1) (x - a)² - y² = 1, a is parameter. y² (dy/dx)² - y² = 1

2) c(y + c)²= x³, where c is parameter. 8x (dy/dx)³ - 12y(dy/dx)² = 27x.

3) y= c(x - c)²= where c is parameter. (dy/dx)³= 4y(x dy/dx - 2y)

4) y² = (x - c)³, where c is parameter. 8(dy/dx)³= 27y

5)  y = cx + 2c² + c³, where c is parameter. y= x dy/dx + 2(dy/dx)²+ (dy/dx)³


Type -3

1) Eliminate a,b,c from ax + by + c (b≠0).         d²y/dx²=0

2) x/a + y/b = 1, where a and b are parameter. d²y/dx² =0 

3) y = Aeˣ + Be⁻ˣ, where A, B are parameter. d²y/dx² - y = 0

4) y = Ae²ˣ + Be⁻²ˣ, where A, B are parameter. d²y/dx²= 4y

5) y = Aeˣ + Be⁻ˣ + x², where A, B are parameter. d²y/dx² - y = 2 - x²

6) y= A cos(x + B), where A, B are parameter. d²y/dx² + y = 0

7) Show x= a cos(kt + m) satisfies d²x/dt² + k²x = 0.

8) y= a sin(bx + c), where a and c are parameter. d²x/dt² + b²y=0 

9) y= A sin mx + B cos mx where A and B are parameter .      d²x/dx² + m²y=0 

10) Eliminate A and B from A cos2x + B sin2x = e²ˣ/2.      d²y/dx² + 4y= 4e²ˣ

11) x = A cos nt + B sin nt, where A, B are parameter.      d²x/dt² + nx = 0


Type -4

1) y= ax + bx² where a, b are parameter.             x² d²y/dx² - 2xy dy/dx + 2y= 0

2) y= ax + bx³ where a, b are parameter.              x² d²y/dx² - 3xy dy/dx + 3y= 0

3) y= a tan⁻¹x + b where a, b are parameter.        (1+x²)d²y/dx² + 2x dy/dx = 0

4) y= (ax +b)e⁻²ˣ where a, b are parameter.n.         d²y/dx² + dy/dx + 4y= 0

5) x= e⁻ᵗ(a cost + b sin t) where a, b are parameter.       d²x/dt² + 2dx/dt + 2x= 0

6) y= a secx + b tanx where a, b are parameter.     d²y/dx² = dy/dx tanx + y sec²x

7) xy = Aeˣ + Be⁻ˣ, where A, B are parameter.          x d²y/dx² + 2 dy/dx = xy

8) Find a differential equation which is satisfied by all the curves y=Ae²ˣ + Be⁻ˣ⁾², where A and B are non zero constants.                          2 d²y/dx² - 3 dy/dx = 2y

Type -5

1) y²= a(b - x)(b + x), where a and b are parameter. x{y d²y/dx² + (dy/dx)²} = y dy/dx

2) y²= m(a² - x²), where a and m are parameter. x{y d²y/dx² + (dy/dx)²= y dy/dx

3) ax²+ by²=1 where a, b are parameter. x(y d²y/dx² + (dy/dx)²) = y dy/dx



Type -6

1) x²/a² + y²/b² = 1, where a and b are parameter. x(dy/dx)² + xy d²y/dx² - y dy/dx =0 

2) 4(x - a) = (y- b)² = 1, where a and b are parameter. 2 d²y/dx² + (dy/dx)³ =0 

3) y = ax²+ bx + c , where a, b, c are parameter. d³y/dx³ = 0

4) y² = a(b - x²), where a, b parameter. y dy/dx = x{y d²y/dx² + (dy/dx)²}

5) (x - a)² + (y - b)² = r², where a, b is parameter. (1+ p²)³= r²(d²y/dx²)², where p= dy/dx

6) (y - b)²= 4k(x - a) where a, b are parameter.     2k d²y/dx² + (dy/dx)³ = 0

Prove:
7) (x² - y²)= c (x² + y²)² is (x³ - 3xy²) dx= (y³ - 3x²y)dy where a and c are parameter.     


Type -7

1) Find the differential equation of all circles touching the x-axis at the origin.   (x²- y)² dy/dx = 2xy

2) Show that the differential equation dy/dx = y is found by eliminating a and b from the relation y= aeᵇ⁺ˣ. justify why the eliminate is of the first order although the relation involveds two constant a and b. 

3) Prove that x = A cos√(πt) is a solution of the differential equation.

4) Show that the differential equation x(yd²y/dx² + (dy/dx)²) = y dy/dx is formed by eliminating a b and c from the relation ax² + by² + c =0. Justify why the eliminate is of the second order although the given relation involves three constants a, b and c.

5) Show that, the solution x = A cos(nt + B) + k/(n²+ p²).  sin pt , for all A and B satisfies the differential equation d²y/dx² + n²x = k sin pt.

6) Show that the solution x= x= eᵏᵗ(a cos nt + b sin nt), for all a, b, always satisfies the differential equation d²x/dt² + 2k dx/dt + (k² + n²)x = 0.

7) Show that the solution y= a sinx + b cosx + x sinx satisfies. d²y/dx² + y = 2 cosx.

8) Show that, the equation of all circle touching the y-axis at the origin is, 2xy dy/dx = y²- x².

** Fill in the blanks:
 
1) if the number of independent arbitrary constants in the solution of a differential equation is equals to the order of the equation, then the solution is called ____.

b) The solution obtained by giving a particular value to the arbitrary constant of the complete solution is called a ____ of the differential equation.

c) The order and the degree of the differential equation (dy/dx)² - 2 dy/dx = 3x are ___ and ____respectively.

d) The order and the degree of the differential equation x dy/dx + x²y = 2 are ___ and ___ respectively.

e) The order and degree of the differential equation x² d²y/dx² - x dy/dx + y = 2x are ___ and ___respectively.


"" State whether the statement is true or false:

a) d²y/dx² - x (dy/dx)² + 2y = 0 is a differential equation of second order and first degree.

b)  (d²y/dx²)² + (dy/dx)³ + y = 3x⁴ is a differential equation of degree three .

c) d³y/dx³+ y=  √{1+dy/dx} is a differential equation of degree one.

d) The differential equation obtained by the elimination of arbitrary constant a and b from the equation y= a/x + b is of second order.

e) The differential equation obtained by eliminating a and b from the relation y= a. eᵇ⁺ˣ is of second order.

f) a third order differential equation is obtained by the elimination of arbitrary constants p, q and r from the equation px + qy+ r=0. 

                  EXERCISE -3
                   ------------------
DIFFERENTIAL EQUATIONS OF THE TYPE dy/dx = f(x)


1) dy/dx = x/(x² +1).              y= 1/2 log|x² + 1|

2) (x+ 2) dy/dx = x² + 4x - 9, x≠2.      y= x²/2 + 2x - 13 log|x +2|

3) √(1- x⁴) dy = x dx.             y= 1/2 sin⁻¹(x)²,      

4) dy/dx = x² + x - 1/x, x≠ 0.       y= x³/3 + x²/2 - log|x|

5) dy/dx = x⁵+x² -2/x, x≠ 0.           y= x⁶/6 + x³/3 - 2 log|x|

6) (x² +1)dy/dx = 1.             y= tan⁻¹x

7) (x +2)dy/dx = x² + 3x +7.        y= x²/2 + x + 5 log|x +2|

8) √(a +x) dy + x dx = 0.              y+ 2/3 √(a+ x)³ - 2a √(a+ x)

9) (x³ + x² + x +1) dy/dx = 2x² + x.       y= 1/2 log|x +1| + 3/4 log(x² +1) - 1/2 tan⁻¹x

10) C'(x)= 2 + 0.15x; C(0)= 100.         C(x)= 2x + (0.15) x²/2 + 100

11) x dy/dx +1= 0; y(-1)= 0.            y= - log|x|

12) x(x²- 1) dy/dx = 1; y(2)= 0.        y= log 4/3{(x²-1)/x²}


13)  dy/dx= log x.       y= x(log x -1)  

14) dy/dx= x log x.        y= x²/2 log x - x²/4

15) (eˣ+ e⁻ˣ) dy/dx= (eˣ- e⁻ˣ).     y= log| (eˣ+ e⁻ˣ)|

16) dy/dx= (3e²ˣ+ 3e⁴ˣ)/(eˣ+ e⁻ˣ).     y= e³ˣ

17) dy/dx + 2x = e³ˣ.        y+ x²= 1/3 e³ˣ

18) dy/dx= x eˣ - 5/2 + cos²x.         y= x eˣ - eˣ - 2x + 1/4 sin 2x 

19) dy/dx= sin³x cos²x + xeˣ.       Y= - 1/3 cos³x + 1/5 cos⁵x + x eˣ - eˣ

20) dy/dx = 1/(sin⁴x + cos⁴x).       y= 1/√2 tan⁻¹{(tanx - cotx)/√2}.

21) dy/dx = (1- cosx)/(1+ cosx).    y= 2 tan(x/2) - x + C

22) dy/dx = cos³x sin²x + x √(2x+1).          y= 1/3 sin³x - 1/5 sin⁵x + 1/10 √(2x+1)⁵ - 1/6 √(2x+1)³

23) (sinx + cosx) dy + (cosx - sinx) dx = 0.              y+ log|sinx + cosx| = C

24) dy/dx - x sin²x = 1/(x log x).       y= x²/4 -(x sin 2x)/4 - 1/8 cos 2x + log|log x|

25) sin⁴x dy/dx = cos x.             y= -1/3 cosec³x

26) Cosx dy/dx - cos 2x= cos 3x.       y= sin 2x - x + 2 sinx - log|secx + tanx|

27) sin(dy/dx) = k; y(0)= 1.           y- 1 = x sin⁻¹k

28) dy/dx = tan⁻¹x.          y= x tan⁻¹x - 1/2 log|1+ x²|

29) 1/x dy/dx = tan⁻¹x, x≠0.        y= 1/2 (x² +1) tan⁻¹x - x/2 

30) dy/dx = x⁵ tan⁻¹(x³).                y= 1/6(x⁶ tan⁻¹x³ - x³ + tan⁻¹x³)

31) (1 +x²) dy/dx - x = 2tan⁻¹x.        y= 1/2 log|1+ x²| + (tan⁻¹x)²

32) ₑ(dy/dx) = x+1, y(0)= 5.            y= x log(x +1) - x + log(x+ 1) +5

33) ₑ(dy/dx) = x+1, y(0)= 3.            y= (x +1) log(x +1) - x +3



                 EXERCISE -4
                   -----------------
DIFFERENTIAL EQUATIONS OF THE TYPE dy/dx = f(y)

1) dy/dx + y = 1.            x = - log|1- y|

2) dy/dx + (1+ y²)/y = 0.                x + 1/2 log|1+ y²| = C

3) dy/dx = (1+ y²)/y³.                       x = y²/2 - 1/2 log|y² + 1|

4) dy/dx + 2y² = 0, y(1)= 1.            y= 1/(2x -1)

5) dy/dx = 1/(y² + siny).                x= y³/3 - cos y 

6) dy/dx= sec y.                             x = siny

7) dy/dx = sin²y.                              x + cot y = C

8) dy/dx = (1- cos 2y)/(1+ cos 2y).                  x + cot y + y = C




              EXERCISE - 5
               -----------------
EQUATION IN VARIABLE SEPARABLE FORM:

Type-1

1) dx - dy + y dx + x dy =0.            (x-1)²(y +1)²= c²

2) (x +1) dy/dx = 2xy.               logx = 2{x - log|x +1|}+ C

3) (x -1) dy/dx = 2x³y.          y = C|x -1|² ₑ(2x³/3 + x² + 2x)

4) (x - 1) dy/dx = 2x³y. Log|y| = 2x³/3 + x² + 2x + 2 log|x - 1| + C

5) (x -1) dy/dx = 2xy.                logy = 2{x + log|x -1|}+ C

6) dy/dx = 1+ x + y+ xy. log|1+ y| = x + x²/2+ C

7) dy/dx = 1- x + y- xy. log|1+ y| = x - x²/2+ C

8) xy dy/dx = 1+ x + y+ xy. x + logx (1+ y)+ C = y

9) xy dy = (y -1)(x +1)dx. y - x = log|x| - log|y - 1|

10) dy + (x +1)(y +1)dx = 0. log|y +1| + x²/2 + x = C

11) x(x dy - y dx)= y dx, y(1)= 1. xₑ(1 - 1/x) ,x≠ 0.

12) x dy + y dx = xy dx,y(1)=1. y= eˣ ⁻¹

13) 2x dy/dx = 3y, y(1)=2. y² = 4x³

14) xy dy/dx = y +2, y(2)= 0. y - 2 log(y + 2) = log(x/8)

15) (xy² + 2x) dx + (x²y + 2y) dy = 0.      y² + 2 = A/(x² + 2)

16) dy /dx =(x² +1)(y² +1).      tan⁻¹y= x + x³/3 + C  

17) (1+ x) (1+ y²) dx + (1+ y)(1+ x²)dy = 0.                    tan⁻¹x + tan⁻¹y + 1/2 log{(1+ x²)(1+ y²)}= C

18) (1+ x²) dy = xy dx.                 y= C √(1+ x²)

19) (1- x²) dy + xy dx = xy².        log|y - 1)| - log|y|= - 1/2 log|1- x²|+ C

20) xy(y +1) dy = (x² +1) dx.       y³/3 + y²/2 = x²/2 + log|x|

21) y - x dy/dx = a(y² + dy/dx).      (x +a)(1- ay)= Cy

22) (y + xy) dx + (x - xy²)dy = 0.        log x + x + log y - y²/2 = C

23) x dy/dx + y = y².        y - 1 = C xy

24) x dy = (2x²+1)dx , y(1)=1. y³/3 = x² +5

25) y - x dy/dx = 2(1+ x² dy/dx), y(1)= 1. y= 2 - 3x)(2x +1)

26) y(1- x²) dy/dx = x(1+ y²).        (1+ y²)(1- x²)= C.

27) (x² - y x²)dy + (y² + x²y²)dx = 0.      log|y| + 1/y = -1/x + x + C

28) x √(1+ y²) dy/dx+ y √(1+ x²) = 0.         √(1+ x²) + √(1+ y²) + 1/2 log|{√(1+ x²) - 1}/{√(1+ x²) + 1}| + 1/2 log |{√(1+ y²) -1}/{√(1+ y²)+1}|= C

29) dy/dx + √{(1- y²)/(1- x²)} = 0.        y √(1- x²) + x √(1- y²)= C

30) √(1+ y² +x²+ x²y²) + xy dy/dx = 0.          √(1+ x²) + √(1+ y²) + 1/2 log|{√(1+ x²) -1}/{√(1+ x²) +1}|= C

31) dy/dx = (1+ y²)/(1+ x²).      y - x = C(1+ xy)

32) (y² +1) dx - (x² +1)dy = 0.       tan⁻¹ x - tan⁻¹y = C

33) x (1+ y²) dx - y(1+ x²)dy = 0, y(1)= 0. (1+ x²)= 2(1+ y²)


Type- 2

1) dy/dx = (eˣ +1)y.    log|y| = eˣ+ x

2) 5 dy/dx = eˣ y⁴.            -5/(3y³) = eˣ +C

3) eˣ √(1- y²) dx + y/x dy = 0.        xeˣ - eˣ = √(1- y²)+ C

4) dy/dx = eˣ⁻ʸ + x² e⁻ʸ.       eʸ = eˣ + x³/3 + C

5) dy/dx = eˣ⁺ʸ.                - e⁻ʸ = eˣ + C 

6) dy/dx = eˣ⁺ʸ+ x²eʸ.              - e⁻ʸ = eˣ + x³/3 +C 

6) dy/dx = eˣ⁺ʸ+ x³eʸ.              - e⁻ʸ +eˣ + x⁴/4 =C 

7) y(1+ eˣ) dy = (y +1) eˣ dx.          y - log|y + 1| = log|1+ eˣ| + C

8) dy/dx = eˣ⁺ʸ + e⁻ˣ⁺ʸ.      e⁻ˣ - e⁻ʸ = eˣ + C

9) (1+ e²ˣ)dy + (1- y²)eˣ dx = 0 given when x= 0, y= 1. y= 1/eˣ 

10) dy/dx = e²ˣ⁺ʸ dx, y(0)= 0. y= log{2/(3 - e²ˣ)

11) (x +1) dy/dx = 2e⁻ʸ - 1, y(0)= 0. y= log (2 - 1/(x +1)

12) dy/dx = 2eˣ y³ +2, y(0)= 1/2. y² (8- 4eˣ = 1

13) log(dy/dx)= ax + by. - 1/b e⁻ᵇʸ = 1/a eᵃˣ + C

14) (1+ y²)(1+ log x)dx + x dy = 0, y(1)= 1. y= tan{π/4 + 1/2 - 1/2 (1+ logx)}

15) log(dy/dx)= 3x + 4y, y(0)= 0. 4 e³ˣ + 3 e⁻⁴ʸ -7= 0


Type -3

1) cosx(1+ cosy)dx - siny (1+ sin x) dy = 0.                        (1+ sinx)(1+ cosy)= C

2) Cosx cos y dy/dx = siny sinx.       siny = C cosx

3) dy/dx + (cosx siny)/cosy = 0.      log|sin y| = - sinx + C

4) x cos²y dx = y cos²x dy.            x tanx - y tany = log|secx| - log|secy|

5) x dy/dx + coty = 0.       x= C cos y

6) tan y dx + sec²y tanx dy = 0.       sinx tany = C

7) tan y dy/dx = sin(x+y)+ sin(x - y).                          2 cosx secy = C

8) sec²x tan y dx + sec²y tanx dy = 0.                          |tanx tan y|= C

9) dy/dx = {x(2 logx +1)}/(siny + y cos y).                y siny = x² logx + C

10) sin³x dy/dx = siny.             cosy - 3/4 cosx + 1/12 cos 3x = C

11) cosecx log y dy/dx + x²y² = 0.           - {(1+ logy)/y} - x² cosx + 2(x sinx + cosx)+ C

12) dy/dx = (cos²x - sin²x)cos²y.       tan y = 1/2 sin 2x + C

13) dy/dx = y cot 2x, y(π/4)= 2.       y² = 4 sin 2x

14) dy/dx = y sin 2x, y(0)=1.  y=ₑsin²x

15) Sinx cosy dx + cosx siny dy = 0.  y(0)=π/4. y= cos⁻¹ (1/√2 secx)

16) dy/dx= y tan 2x, y(0)=2.      y= 2/√cos2x

17) dy/dx = y sin 2x, y(0)= 1.        y = ₑsin²x

18) dy/dx = y tanx, y(0)= 1.    

19) 3 eˣ tan y dx + (1- eˣ) sec²y dy = 0. (eˣ - 1)³= C tan x

20) x cosy dy = (xeˣ logx + eˣ) dx. Siny = eˣ logx

21) dy/dx = (xeˣ logx + eˣ)/(x cosy). Siny = eˣ logx

22) dy/dx ={eˣ(sin²x + sin2x)}/{y(2 logy +1)}. y² logy = eˣ sin²x + C

23) (eʸ +1) cosx dx + eʸ sinx dy= 0. (eʸ +1) sinx




           
 EXERCISE - 6
         
EQUATION REDUCIBLE TO VARIABLE SEPARABLE FORM:

1) dy/dx= (4x +y +1)².                  1/2 tan⁻¹{(4x+y+1)/2}= x + C

2) (x + y)² dy/dx= a².            (x+ y) - a tan⁻¹{(x+y)/a} = x + C

3) (x + y +1)²= dy/dx.         tan⁻¹{(x+y +1)} = x + C

4) dy/dx ={(x - y) +3}/{2(x - y)+5}.      2(x- y) + log(x - y +2) = x+ C

5) (x + y)²= dy/dx.                 (x + y)= tan{(x+ C)} 

6) (x + y)²dy/dx = 1.                        y =tan⁻{(x+ y)} 

7) (x+ y)(dx - dy)= dx + dy.          1/2 (y - x) + 1/2 log|x + y| = C

8) (x + y +1) dy/dx = 1.        x= C eʸ - y - 2

9) dy/dx = eˣ⁺ʸ.                - e⁻(ˣ⁺ʸ⁾ = x + C

10) dy/dx= Cos(x +y).         tan{(x+y)/2} = x + C

11) dy/dx Cos(x - y) = 1.        cot{(x - y)/2} = y + C

12) dy/dx= Cos(x +y) + sin(x + y).       log|1+ tan{(x+y)/2}| = x + C

13) Cos²(x + 2y) - 2 dy/dx.      tan(2x - 2y) + C= x 

14) dy/dx = sec(x +y).                    y= tan{(x+y)/2}+ C

15) dy/dx = tan(x +y).              y - x + log|sin(x + y)+ cos(x + y)|= C

16) sin⁻¹(dy/dx)= x+ y.                  x= tan(x +y) - sec(x +y)+ C

17) Cos(x +y)dy = dx, y(0)=0.        y= tan{(x+y)/2}

18) (x +y +1)²dy = dx, y(-1)= 0.      tan y= (x+y+1)

19) (x - y)(dy +dx)= dx - dy, y(0)= -1.             x - y = eˣ⁺ʸ⁺¹


             EXERCISE - 7
               ----------:---------

HOMOGENEOUS DIFFERENTIAL EQUATIONS:

1) x²y dx - (x³ + y³) dy = 0.      - x³/3y³ + log |y| = C

2) (x³ - 3xy²)dy = (y³ - 3x²y) dy.        x² - y² = (x² + y²)² C²

3) x dy - y dx = √(x² + y²) dx.       {y + √(x² + y²)}² = C²x⁴

4) x² dy + y(x + y) dx = 0.           x²y = C(y + 2x)

5) dy/dx = (y - x)/(y + x).        Log(x² + y²) + 2 tan⁻¹(y/x)= k

6) dy/dx = (y² - x²)/2xy.                x² + y²= Cx

7) x dy/dx = y + x.             y= x Log|x| + Cx

8) (x² - y²)dx - 2xy dy=0.             x(x² - 3y²) = k

9) dy/dx = (y + x)/(x - y).      tan⁻¹(y/x)= 1/2 log (x² + y²)+ C

10) 2xy dy/dx = x²+ y².          C= 3x²y + 2y³

11) x² dy/dx = x² - 2y² + xy.     (x +√2 y)/(x - √2 y) = (Cx²)^√2

12) xy dy/dx = x² - y².             x²(x² - 2y²)= C

13) x² dy/dx = x² + xy + y².        tan⁻¹(y/x) = C + log|x|

14) (y² - 2xy)dx= (x² - 2xy) dy.      x²y - xy² = k

15) 2xy dx + (x² + 2y²)dy= 0.       3x²y + 2y³= C

16) 3x² dy = (3xy+ y²) dx.       - 3x/y= log|x| + C

17) dy/dx = x/(2y+x).        (x +y)(2y - x)²= C

18) (x + 2y)dx - (2x - y)dy= 0.       C ₑ 2 tan⁻¹(y/x) = √(x² +y²) 

19) dy/dx = y/x - √(y²/x² -1).        y + √(y² - x²) = C

20) y² dx + (x² - xy + y²)dy = 0.      y= C ₑ tan⁻¹(y/x) 

21) [x √(x² + y²) - y²]dx + xy dy = 0.    √(x² + y²) = x log|C/x|

22) (x² + y²) dy/dx = 8x² - 3xy + 2y².      C ⁸√|(2x - y)|⁵ ¹⁶√(4x² + y²)³ = ₑ -3/8 tan⁻¹(y/2x) 

23) (x² - 2xy) dy + (x² - 3xy + 2y²)dx = 0. y/x + logx = C

24) x dy/dx - y = 2 √(y² - x²).        y + √(y² - x²) = C x³

25) (x² + 3xy + y²) dx - x² dy = 0.       x/(x + y) + log x = C

26) (x - y) dy/dx = x + 2y.      Log|x² + xy + y²| = 2√3 tan⁻¹{(x +2y/√3 x)}

27) (2x²y + y³) dx + (xy² - 3x³)dy = 0.                 x² y¹² = C⁴|2y²- x²|⁵

28) y dx + {x log(y/x)}dy - 2x dy = 0.       Cy sin(x/y) = log|y/x| - 1

29) dy/dx = y/x {log y - logx +1}.   log(y/x)= C

30) yx log(x/y)dx + {y² - x² log(x/y)}dy= 0.           x²/y² {log(x/y)} + log y² = C

31) (1+ eˣ⁾ʸ) dx + eˣ⁾ʸ(1- x/y) dy = 0.  x + y eˣ⁾ʸ= C

32) 2y eˣ⁾ʸ dx + (y - 2x eˣ⁾ʸ)dy = 0.     2 eˣ⁾ʸ = log|C/y|

33) y eˣ⁾ʸ dx = (x eˣ⁾ʸ + y)dy. eˣ⁾ʸ = log y + C

34) y{x cos(y/x) + y sin(y/x)} dx - x{y sin(y/x) - x cos(y/x)} dy = 0.         | xy cos(y/x)|= k

35) x dy/dx = y - x tan(y/x).  |sin(y/x)| = |C/x|

36)dy/dx = y/x+ sin(y/x).      Tan(y/2x)= Cx

37) x dy/dx = y - x cos²(y/x).  tan(y/x)= log|C/x|

38) y/x cos(y/x)dx - {x/y sin(y/x) + cos(y/x)} dy= 0.         |y sin(y/x)| = C

39) x dy/dx = y - x cos²(y/x).  tan(y/x) = log|C/x|

40) x cos(y/x) (y dx + x dy) = y sin(y/x)(x dy - dx) = 0.          sec(y/x)| = C xy

41) x dy/dx - y +x sin(y/x) = 0.         x sin(x/y) = C(1 + cos(y/x)

42) (x + y) dy + (x - y) dx = 0, y=1, x= 1.                log(x² +y²) + 2 tan⁻¹(y/x) =π/2 + log 2

43) x² dy + y(x + y) dx = 0, y=1, x= 1. y = 2x/(3x² - 1)

44) (x² - y²) dx + 2xy dy = 0, y=1, x= 1. (x² + y²) = C |x|

45) (x² + xy)dy = (x² + y²) dx, y=0, x= 1. (x - y)² = |x| e⁻ʸ⁾ˣ

46) (3xy + y²)dx + (x² + xy) dy = 0, y=1, x= 1. |y² - 2xy| = C/x²

47) 2x² dy/dx - 2yx+ y² = 0, y(e)= e.  y= 2x{1 - log|x|}

48) (x²+ y²) dx+ xy dy = 0, y(1)= 1.  (2y³ + x²)x²= |C|

49) (x²- 2y²) dx+ 2xy dy = 0, y(1)= 1.     y²= - x² log|x| + x²

50) (x²+ y²) dx = 2xy dy, y(1)= 0.        (x² - y²)=  x

51) (xy - y²)dx - x² dy = 0, y(1)= 1.     y= x/{1+ log|x|}

52) dy/dx = {y(x + 2y)}/{x(2x + y)}, y(1)= 2.          xy = 2 ³√|y - x|³

53) (y⁴ - 2x³y) dx + (x⁴ - 2xy³) dy = 0, y(1)=1.      x³ + y³ = 2xy

54) x(3y² +x²) dx + y(3x² + y³) dy = 0, y(1)=1.             x⁴ + 6x²y²+ y⁴ =8

55) (x - y) dy/dx = x + 2y x= 1, y= 0.       Log{(x² + xy + y²)/x}= 2 √3 tan⁻¹{(x + 2y)/√3 x} - π/√3

56) dy/dx = xy/(x² + y²), y= 1, x =0.      Log y = x²/2y²

57) (xeʸ⁾ˣ + y) dx = x dy, y(1)= 1. y= x - x log(1- e log|x|)

58) xeʸ⁾ˣ - y) + x dy/dx = 0, y(e)= 0.      y= x log(log|x|)

59) x dy/dx sin(y/x)+ x - y sin(y/x)= 0, y(1)= π/2. e⁻ʸ⁾ˣ{sin(y/x) + cos (y/x)}= log|x|² + 2

60) dy/dx - y/x + cosec(y/x) = 0, y(1)= 0.          log|x| = cos(y/x) - 1

61) {x sin²(y/x) - y}dx + x dy = 0, y(1) = π/4

62) x dy/dx - y + x sin(y/x) = 0, y(2)= x.        cot(y/x) = log(ex)

63)  x cos(y/x) dy/dx = y cos(y/x), x= 1, y = π/4.        Sin(y/x) = log x + 1/√2


                 EXERCISE-8
                    *********
Type -1
------------

1) dy/dx - y/x = 2x².           y= x³ + Cx

2) dy/dx + y/(2x) = 3x².                 y= 6x³/7 + C/√x

3) x dy/dx  = x + y.          y/x = log|x| + C

4) dy/dx +2 y= 4x.           y= (2x- 1) + C e⁻²ˣ

5) dy/dx + 4xy/(x² +1)+ 1/(x² +1)²= 0.                       y(x²+ 1)²= - x + C

6) dy/dx + y/x = x³.                 5xy = x⁵  + C

7) y² dx/dy + x - 1/y = 0.      y= {(y+1)/y} + Cₑ1/y

8) (2x - 10y³) dy/dx + y= 0.       x= 2y³ + C/y²

9) (x² -1)dy/dx + 2yx = 1/(x²- 1).          y(x² -1)= 1/2 log|x-1)/(x+ 1)| + C

10) (x² +1) dy/dx + 2yx = √(x²+4).       y(x²+1) = x/2 √(x² +4) + 2 logx|x + √(x² +4)|+ C

11) (1+ x²) dy/dx + 2yx - 4x² =0, y(0)= 0.          y= 4x³/{3(x² +1)}

12) y dx - (x + 2y²) dy =0.            x/y = 2y + C

13) y dx + (x + y³) dy =0.         x= y³ + Cy

14) (1+ x²) dy/dx - 2xy = (x² + 2)(x² +1).          y= (x + tan⁻²x + C)(x² +1)

15) (x² - 1) dy/dx + 2(x + 2)y = 2(x + 1).          y= 2(x + 1)/(x - 1)³ {x² - 6x + 8 log(x +1)}+ C



Type -2
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1) x log x dy/dx + y = 2/x logx.     y logx = - 2/x(1+ logx)+ C

2) x dy/dx + y = x log x.       4xy = 2x² log|x| - x² + C

3) dy/dx + 2y = e³ˣ.             y= 1/5 e³ˣ + C e⁻²ˣ

4) 4 dy/dx + 8y = 5 e⁻³ˣ.        y= -5/4 e⁻³ˣ + C e⁻²ˣ

5) dy/dx + 2y = 6eˣ.            y e²ˣ= 2e³ˣ + C

6) dy/dx + y = e⁻²ˣ.        y= eᵅˣ/(m +3)  + C e⁻²ˣ

7) dy/dx + 3y = eᵅˣ.              y= - e⁻²ˣ + C e⁻³ˣ

8) x dy/dx + y= xeˣ.            y= {(x- 1)/x} eˣ+ C/x

9) x dy/dx - y = (x -1)eˣ.             y= eˣ+ Cx

10) dy/dx - y = x eˣ.             y= (x²/2 + C)eˣ

11) dy/dx + 2y = x e⁴ˣ.             y= x/6 e⁴ˣ- 1/36 e⁴ˣ + C e⁻²ˣ

12) {ₑ- 2√x/√x - y/√x} dx/dy = 1.      y= (2√x + C) ₑ- 2√x




Type -3
********
1) dy/dx + y = sinx.         y= Ce⁻ˣ + 1/2 (sinx - cosx)

2) dy/dx + y = cos x.             y= Ce⁻ˣ + 1/2 (cosx - sinx)

3) dy/dx + 2y = sinx.         y= Ce⁻²ˣ + 1/5 (2sinx - cosx)

4) dy/dx = y tanx - 2sinx.         2y cosx = cos 2x

5) dy/dx + y cosx = 2sinxcosx.       y = sin x - 1 + C e⁻ˢᶦⁿˣ

6) x dy/dx + 2 y = x cosx.        x²y = x² sin x + 2x cosx - 2 sinx + C 

7) (1+ x²) dy/dx + y = tan⁻¹x.             dy/dx + y = sinx.         y= tan⁻¹ - 1+  Cₑ (- tan⁻¹x)

8) dy/dx + y tanx = cos x.         y secx = x + C

9) dy/dx + y cotx = x² cotx + 2x.           y sinx = x² sinx + C

10)  dy/dx + y tan x = x² co²x.       y secx = x² sinx + 2x cosx - 2 sinx +C

11) (1+ x²) dy/dx + y = ₑ ( tan⁻¹x).                   2x ₑ (tan⁻¹x) = ₑ (2tan⁻¹y)  + C

12) (Sinx) dy/dx + y cosx = 2 sin²x cosx.        y sin x = 2/3 sin³x + C


Type -4
********

1) dy/dx + y sec x = tanx.         y(sec x + tanx)= secx + tanx - x + C

2) Cos²x dy/dx + y = tanx.        y eᵗᵃⁿˣ= eᵗᵃⁿˣ(tanx - 1)+ C

3) dy/dx - 2y = cos 3x.       ye⁻²ˣ  = e⁻²ˣ/13 (3 sin3x - 2 cos 3x)+ C

4) dx + x dy= e⁻ʸ sec²y dy.       xeʸ= tany + C

5) dy/dx +y = cosx - sinx.    yeˣ  = eˣ cos x + C

6) dy/dx + y tanx = 2x + x² tanx.      y secx = x² sec x + C

7) dy/dx + y/x = cosx + 1/x sinx.      y = sinx + C/x

8) dy/dx + x sin 2y = x³ cos²y.      ₑx² tany = 1/2 (x² -1) ₑx² + C

9) dy/dx = -(x + y cosx)/(1+ sinx).     y = (2C -x²)/{2(1+ sinx)}

10) x dy/dx + y - xy cotx = 0.     xy sinx = - x cosx + sinx + C

11) (x + tany) dy = sin 2y dx.        x= tany + C √tany

12) (1+ x²) dy + 2xy dx = cotx.        y(x² +1) = log|sinx| + C

13) y+ d/dx (xy)= x(sinx + logx).      y x² = - x² cosx + 2(x sinx + cosx) + x³/3 log x - x³/9+ C

14) dy/dx - y = eˣ, y(0)= 1.      y= (x +1)eˣ

15) x dy/dx + y = x log x, y(1)= 1/4.     y= x/2 logx - x/4 + 1/2x

16) dy/dx + 2x/(x² +1) = 1/(x² +1)², y(0)= 0.     y= tan⁻¹x/(x² +1)

17) (x² +1) dy/dx - 2xy= (x⁴+ 2x² +1) cosx, y(0)= 0.     y = (x² +1) sinx

18) (x - siny) dy + (tan y) dx = 0, y(0)= 0.         y= sin⁻¹2x

19) (1+ y²) dx = (tan⁻¹y - x)dy, y(0)= 0.         (x - tan⁻¹y +1) ₑ tan⁻¹y = 1

20) y eʸ dx = (y³ + 2x eʸ) dy, y(0)= 1.        x= y²(1/e - 1/eʸ)

21) √(1- y²) dx = (sin⁻¹y - x) dy, y(0)= 0.      x - sin⁻¹y + ₑ - sin⁻¹y

22) (x + 2y²) dy/dx = y, y(2)= 1.       x= 2y²





Saturday, 22 January 2022

DEFINITE INTEGRATION

EXERCISE -1

1) ²₁ ∫x².                                         7/3

2) ⁻¹₋₄∫ dx/x.                            - log 4

3) ⁹₄∫ dx/√x.                                      2

4) ¹₀∫ dx/{√(1+ x) + √x}.              4/3 (√2 -1)

5) ¹₀∫ dx/(2x -3).               -1/2 log 3

6) ³₋₂ ∫ dx/(x+7).                         log 2

7) ¹₀∫(3x² + 2x +k)dx= 0, find k.     -2

8) ᵃ₀ ∫ (3x² 2x +1)= 11, find a.         2

9) ᵇₐ∫ x³dx = 0 and ᵇₐ∫ x²dx = 2/3, find a and b.                                -1, 1

10) ∫ √(1- cos 2x) at (π/2, 0).        √2

11) ∫ tan²x at (π/4,0).             1 - π/4

12) ∫ sin²x at (π/2, 0).                   π/4

13) ∫ sin 3x at (π/4,0).           3√2/10

14) ∫ sin³x at (π,0).                       4/3

15) ∫ cos³x at (π/2,0).                2/3

16) ∫ sin⁴x at (π/2,0).              3π/16

17) ∫ √(1+ sin2x) at (π/4,0).          1 

18) ∫ √(1- sin2x) at (π/4,0).       √2 - 1

19) ∫ √(1- sin2x) at (π/2,π/4).       √2 -1

20) ᵃ₀ ∫ √x dx= 2a ∫ sin³x dx at (π/2,0), find the value of integral ᵃ⁺¹ₐ ∫ x dx.     9/2 or 1/2

21) ⁴₀ ∫ dx/√(x² +2x +3).      Log{(5+ 3√3)/(1+√3)}

22) ᵃ₀ ∫dx/√(ax - x²).                      π

23) ∫ dx/√(x - x²) at (1/2, 1/4).     π/6

23) ₂⁴∫ x/(x²+1).         1/2 log(17/5)

24) ¹₀∫ 2x/(5x² +1).         1/5 log 6

25) ²₀∫ (5x +1)/(x²+4).       5/2 log 2 + π/8

26) ¹₀∫ x eˣ dx.                               1

27) ²₁∫ (log x)/x².         1/2 log(e/2)

28) ∫ x sinx at (π/2,0).                    1

29) ¹₀ ∫ (x eˣ + sin(πx/4)).      1+ 4/π - 2√2/π

30) ¹₀∫ x log(1+ 2x).           3/8 log 3

31) ²₁∫ 5x²/(x² +4x +3).           5 - 10 log(15/8) + 25/2 log(6/5)

32) ∫ √(2- x²) at (√2, 0).                 π/2

33) ∫ (2+ 3x²) cos 3x at (π/6, 0).     1/36 (π²+ 16)

34) ²₁∫ dx/{(x+1)(x+2)}.      Log(9/8)

35) ²₁∫ dx/{x(1+ x²).          3/2 log 2 - 1/2 log 5

36) ∫ eˣ sin(π/4 + x/2) at (2π, 0).        - √2/5 (e^2π +1)

37) ∫ cos 2x log sin x at (π/2, π/4).        1/4 log 2 - π/8 + 1/4

38) ∫ dx/{(x²+ a²)(x²+ b²)} at (∞, 0).        π/{2ab(a+b)}

39) ∫ dx/√(1- x²) at (1/2, 0).        π/6

40) ¹₀∫ dx/(1+ x²).                        π/4

41) ³₂ ∫ x/(x²+1).                 1/2 log 2

42) ∫ dx/(a² + b²x²) at (∞, 0).      π/2ab

43) ¹₋₁ ∫ dx/(1+ x²).                     π/2

44) ∫ e⁻ˣ at (∞, 0).                        1

45) ¹₀∫ x/(x+1).                   Log(e/2)

46) ∫ (sinx + cosx) at (π/2,0).         2

47) ∫ cotx at (π/2,π/4).          1/2 log 2

48) ∫ secx at (π/4, 0).      Log(√2 +1)

49) ∫ cosec x at (π/4, π/6).      log(√2 -1) - log(2- √3)

50) ¹₀∫ (1- x)/(1+ x).          2 log 2 - 1

51) ∫ dx/(1+ sinx) at (π, 0).            2

52) ∫ dx/(1+ sinx) at (π/4, -π/4).     2

53) ∫ cos²x at (π/2, 0).                 π/4

54) ∫ cos³x at (π/2, 0).                 2/3

55) ∫ cosx cos 2x at (π/6, 0).     5/12

56) ∫ sinx sin 2x at (π/2, 0).        2/3

57) ∫ (tanx + cotx)² at (π/⁴, π/4).    

58) ∫ cos⁴x at (π/2, 0).           3π/16

59) ∫ (a² cos²x + b² sin²x) at (π/2, 0).     π/4 (a² + b²)

60) ∫ √(1+ sinx) at (π/2, 0).             2

61)  ³₁∫ dx/{x²(x+1)}.          log(2/3) + 2/3

62) ∫ √(1+ cosx) at (π/2, 0).            2

63) ∫ x² sinx at (π/2, 0).               π - 2

64) ∫ x cosx at (π/2, 0).           π/2 - 1

65) ∫ x² cosx at (π/2, 0).        π²/4 - 2

66) ∫ x² sinx at (π/4, 0).              √2 + π/2√2 - π²/16√2 - 2

67) ∫ x² cos 2x at (π/2, 0).         - π/4

68) ∫ x² cos²x at (π/2, 0).       π³/48 - π/8

69) ²₁∫ log x.                       2 log 2 - 1

70) ³₁∫ (logx)/(x +1)².            3/4 log 3 - log 2

71) ᵉ₁∫ eˣ/x (1+ x log x).               eᵉ

72) ᵉ₁∫ (log x)/x.                         1/2

73) ∫ (1/log x - 1/(logx)²) at (e², e).    e²/2 - e

74) ²₁∫ (x +3)/{x(x+ 2)}.      1/2 log 6

75) ¹₀∫ (2x+ 3)/(5x²+ 1).        1/5 log 6 + 3/√5 tan⁻¹√5

76) ²₀∫ dx/(4+ x - x²).            1/√17 log{(21+ 5√17)/4}

77) ¹₀∫ dx/(2x² + x +1).           2/√17 {tan⁻¹5/√7 - tan⁻¹1/√7}

78) ⁴₁∫ (x²+ x)/√(2x +1).     (57-√3)/5

79) ¹₀∫ √x(1- x).                         π/8

80) ²₀∫ dx/√((3+ 2x- x²).               π/3

81) ⁴₀∫ dx/√(4x - x²).                       π

82) ¹₋₁∫ dx/(x² + 2x+5).               π/8

83) ¹₀∫ x(1- x)⁵.                          1/42

84) ²₁∫ eˣ {(x -1)/x²}.             e²/2 - e

85) ¹₀∫ (x e²ˣ + sin(πx/2).        e²/4 + 1/4 +2/π

86) ¹₀∫ (x eˣ + sin(πx/4).             1 + +2√2/π

86) ∫ eˣ{(1- sinx)/(1- cosx) at (π, π/2).                         e^π/2

87) ∫ eˣ⁾² sin(x/2 + π/4) at (2π, 0).      0

88) ∫ eˣ cos(x/4 + π/2) at (2π, 0).            -3√2/5 (e^(2π) +1)

89) ¹₀∫ dx/{√(1+ x)- √x}.           √2⁵/3

90) ²₁∫ x/{(x+1)(x+2)}.        Log(32/27)

91) ∫ sin³x at (π/2,0).                 2/3

92) ∫ sin²(x/2) - cos²(x/2) at (π, 0).       0

93) ²₁∫ e²ˣ(1/x - 1/2x²).                (e⁴ - 2e²)/4

94) ²₁∫ dx/√{(x- 1)(2- x)}.                  π

95) ᵅ₀ ∫ dx/(2+ 8x²) =π/16, find k.    1/2

96) ᵅ₀ ∫ 3x² = 8, Find a.                    2

97) ∫ √(1- cos 2x) at (3π/2, π).      √2

98) ∫ √(1+ sin x/2) at (2π/2, 0).      8

99) ∫ (tan x + cotx) ⁻² at (π/4, 0).      π/32

100) ¹₀ ∫ x log(1+ 2x).         3/8 log 3

101) ∫ (tan x + cotx)² at (π/3, π/6).             4/√3

102) ∫ (a²cos² x + b² sin²x) at (π/4, 0).          (a² + b²) π/8 + 1/4 (a² - b²)

103) ¹₀ ∫ dx/(1+ 2x + 2x² + 2x³ + x⁴).          1/4 log(2e)



** INTEGRAL BY SUBSTITUTION**

EXERCISE -2


1) ⁴₀∫ 1/(x + √x).                   2 log 3

2) ²₀∫ x √(x + 2).           16/15 (2+ √2)

3) 2x/(5x² +1).                     1/5 log 6

4) ∫ dx/{(1+ x²)√(1- x²)} at (π/2,0).     1/√2 tan⁻¹√(2/3)

5) ∫ x⁴/(a²- x²) at (a,0).          3πa⁴/16

6) ∫ dx/(a²+ x²) at (a,0).       1/(8a³) (π+ 2)

7) ∫ x/√(a²+ x²) at (a,0).       a(√2-1)

8) ∫ x²/√(a²+ x²)⁵ at (∞,0).     1/(3a²)

9) ¹₀∫ x √{(1- x²)/(1+ x²)}.     π/4 - 1/2

10) ₂⁴∫ x/(x²+1).           1/2 log(17/5)

11) ₁²∫ 3x/(9x² - 1).        1/6 (Log 35 - log 8)

12) ¹₀∫ 2x/(1+ x⁴).                          π/4

13) ∫ √(a² - x²) at (a,0).              πa²/4

14) ¹₀∫ (1- x²)/(1+ x²+ x⁴).   1/2 log 3

15) ¹₀∫ 24x³/(1+ x²)⁴.                       1

16) ¹²₄∫ {x ³√(x - 4).                   720/7

17) ¹₀∫ √{(1- x)/(1+ x)}.            π/2 - 1

18) ¹₀∫ (1- x²)/(1+ x²)².                   1/2

19) ∫ 5x⁴ √(x⁵ +1).                      4√2/3

20) ∫ √x/(30 - √x³)² at (9, 4).    19/99

21) ∫ x√{(a²- x²)/(a²+ x²)} at (a,0).    a² (π/4 - 1/2)

22) ∫ √{(a- x)/(a+ x)} at (a,-a).       πa

23) ∫ dx/{(1+ x²) √(1- x²)} at (1/2,0).          1/√2 tan⁻¹√(2/3)

24) ∫ ³√(x - x³)/x⁴ at (1, 1/3).          6

25) ₁²∫ dx/{x(1 + logx)}.     (Log2)/(log 2e)

26) ₁²∫ dx/{x(1 + logx)²}.     (Log2)/(1+ log 2)

27) ¹₀∫ eˣ/(1+ 2eˣ).       tan⁻¹e - π/4

28) ¹₀∫ ₓ ₑx².                            (e- 1)/2

29) ₁³∫ cos(logx)/x.             Sin(logx)

30) ¹₀∫ sin⁻¹x.                            π/2 -1

31) ∫ √cos x. Sin³x at (π/2,0).    8/21

32) ∫ cosx/{(1+ sin 2x)(2+ sin x) at (π/2,0).                              Log(4/3)

33) ∫ sin⁻¹x/√(1- x²)³ at (1/√2, 0).         π/4 -1/2 log 2

34) ∫ (x tan⁻¹x)/√(1+ x²)³ at (1, 0).         π/4 -1/2 log 2

35) ∫ dx/{cos³x √(2 sin 2x)} at π/4,0).           (4-π)/(4√2)

36) ∫ sin⁻¹{2x/(1+ x²) at (1, 0).         π/2 - log 2

37) ∫ tan³x at (π/4,0).        1/2 (1- log 2)

38) ∫ dx/(5+ 4 cosx) at (π,0).       π/3

39) ∫ dx/(3+ cosx) at (π/2,0).    2/√5 tan⁻¹(1/√5)

40) ∫ dx/(2cosx + sinx) at (π/2,0).       1/√5 log{(3+√5)/2}

41) ∫ sinx/(1+ cosx) at (π/2,0).   π/4

42) ∫ dx/(4 sin²x+ 5cos²x) at (π/2,0).       π/(4√5)

43) ∫ cosx/(3cosx + sinx) at (π/2,0).            3π/20 - 1/10 log 3

44) ∫ cosx/(1+ cosx + sinx) at (π/2,0).                     1/2 (π/2 - log 2)

45) ∫ cosx/(cos x/2 + sin x/2)³ at (π/2,0).            2- √2

46) ∫ (sinx+ cosx)/(9 + 16sinx) at (π/4,0).                1/40 log 9

47) ∫ (sinx+ cosx)/√(sin 2x) at (π/3, π/6).                 2 sin⁻¹{(√3-1)/2}

48) ∫ (√tanx +√cotx) at (π/2,0) .     √2 π

49) ∫ (sin 2x)/(sin⁴ x + cos⁴x) at (π/2, 0).             π/2

50) ∫ (sin 2x)/(sin⁴ x + cos⁴x) at (π/4, 0).             π/2

51) ∫ cos²x/(4sin² x + cos²x) at (π/2, 0).             π/6

52) ∫ dx/(b²sin² x + a² cos²x) at (π/2, 0).             π/(4a³b³) (a²+ b²)

53) ¹₀∫ x (tan⁻¹x).                    π²/16 - π/4 + 1/2 log 2

54) ∫ dx/(5cos x+ 3Sinx at (π/2,0).         1/√34 log|(8+√34)/(8-√34)|

55) ∫ √sinx cos⁵x at (π/2, 0).  64/231

56) ∫ cosx/(1+ sin²x) at (π/2, 0).    π/4

57) ∫ sinx/√(1+ cosx) at (π/2, 0).    2(√2 -1)

58) ∫ cosx/(3+ 4sinx) at (π/3, 0).    1/4 log{(3+ 2√3)/3}

59) ¹₀∫ √(tan⁻¹x)/(1+ x²).     1/12 √π³

60) ¹₀∫ √(tan⁻¹{2x/(1+ x²)}.       π/2 - log 2

61) ∫ (sinx cosx)/(1+ sin⁴x) at (π/2, 0).           π/8

62) ∫ dx/(b sinx+ a cosx) at (π/2, 0).     1/√(a² + b²) log{(a+ b+ √(a²+ b²))/(a+ b - √(a² + b²))}

63) ∫ dx/√(5+ 4 sinx) at (π/2, 0).    2/3 tan⁻¹(1/3)

64) ∫ sinx/(sinx+ cosx) at (π, 0).  π/2

65) ∫ dx/√(3+ 2 sinx + cosx) at (π, 0).               π/4

66) ¹₀∫ tan⁻¹x.           π/4 - 1/2 log 2

67) ¹₀∫ (x sin⁻¹x)/√(1- x²).      π/√2

68) ∫ (√tanx +√cotx) at (π/4,0).     π/√2  

69) ∫ tan³x/(1+ cos 2x) at (π/4,0).   1/8

70) ∫ dx/(5+ 3cosx) at (π, 0).    π/4

71) ∫ (x +sinx)/(1+ cosx) at (π/2, 0).    π/2

72) ∫ dx/(a²sinx+ b²cosx) at (π/2, 0).    π/(2ab)

73) ¹₀∫ tan⁻¹x/(1+ x²).            π²/32

74) ∫ (cosx +sinx)/(3+ sin 2x) at (π/4, 0).               1/4 log 3

75) ¹₀∫ x tan⁻¹x/(1+ x²).        π/4 - 1/2

76) ∫ x² sinx dx at (π/2,0).      π/2 - 1

77) ∫ cos²x/(1+ 3 sin²x) dx at (π/2,0).            π/6

78) ∫ sin³ 2x cos 2x dx at (π/4,0).     1/8

79) ∫ 5 ⁴√(5- 4 cosx) sinx dx at (π, 0).      9√3 - 1

80) ∫ sin 2x/cos³2x dx at (π/6,0).     3/4

81) ∫ cos⁵x dx at {π/2,0).          8/15

82) ∫ sin³x (1+ 2cosx)(1+ cosx)² dx at {π,0).              8/3

83) ∫ 2 sinx cosx tan⁻¹x (sinx) dx at {π/2,0).             π/2 - 1

84) ∫ sin2x tan⁻¹x (sinx) dx at {π/2,0).            π/2 - 1

85) ∫ (cos⁻¹x)² dx at {1,0).       π - 2

86) ∫ sin⁻¹√{x/(a+ x)} dx at {a,0).       a(π /2 -1)

87) ∫ √(1+ cosx)/√(1- cosx)³ at (π/2, π/3).         1

88) ∫ (sinx cosx)/(cos²x + 3 cosx +2) at (π/2, 0).               log(9/8)

89) ∫ tanx/(1+ m²tan²x) at (π/2, 0).        Log|m|/(m² - 1)

90) ∫ (sin²x cos²x)/(cos²x + 3 cosx +2) at (π/2, 0).               log(9/8)

91) ∫ √(Cosx - cos³x) (sec²x -1) cos²x dx at {π/2,0).            8/21

92) ∫ cosx/(cos x/2 + sin x/2)ⁿ.   2/(2- n)(2¹⁻ ⁿ⁾² - 1)





MISCELLANEOUS-1 (Short Questions)

1) ∫ sin²x dx at(π/2, 0).               π/4

2) ∫ cos²x dx at(π/2, 0).              π/4

3) ∫ sin²x dx at(π/2, -π/2).          π/2

4) ∫ cos²x dx at(π/2, -π/2).         π/2

5) ∫ sin³x dx at(π/2, -π/2).              0

6) ∫ x cos²x dx at(π/2, -π/2).          0

7) ∫ tan²x dx at(π/4, 0).            1- π/4

8) ∫ dx/(x² +1) at (1,0).                π/4

9) ∫ |x|dx/x at (1,-2).                       -1

10) ∫ e⁻ˣ dx at (∞,0).                      1

11) ∫ dx/(16 -x²) at (4,0).             π/2

12) ∫ dx/(x² +9) at (3,0).          π/12

13) ∫ √(1 - cos 2x)dx at (π/2,0).    √2

14) ∫ log tanx dx at (π/2,0).            0

15) ∫ log{(3+ 5 cosx)/(3+ 5 sinx) dx at (π/2,0).                       0

16) ∫ sinⁿx/(sinⁿx + cosⁿx) dx n belongs to N at (π/2,0).              π/4

17) ∫ cos⁵x dx at(π/, 0).                 0

18) ∫ log{(a - sinx)/(a + sinx)}dx at (π/2, -π/2).                                     0

19) ∫ x |x| dx at (1,-1).                      0

20) ∫ f(x)/{f(x)+ f(a + b -x)} dx at (b,a).                                     (b -a)/2

21) ∫ dx/(1+ x²) at (1, 0).              π/4

22) ∫ tanx dx at(π/4, 0).     1/2 log 2

23) ∫ dx/x at(3,2).                 Log(2/3)

24) ∫ √(4 - x²) dx at(2, 0).                π

25) ∫ 2x/(1+ x²) dx at(1, 0).      Log 2

26) ∫ x ₑx² dx at (1,0).          1/2 (e -1)

27) ∫ sin 2x dx at(π/4, 0).             1/2

28) ∫ dx/(x log x) at(e², e).        Log 2

29) ∫ eˣ(sinx - cosx) dx at(π/2, e).   1

30) ∫ x/(x² +1) dx at(4, 2).            1/2 log(17/5)

31) ∫ (3x² + 2x + k) dx at(1, 0)= 0 find k.                                              -2

32) ∫ 3x² dx at(a, 0)= 8 find a.         2

33) If f(x)=∫ t sin t dt at(x, 0) then find the value of f'(x).           x sinx

34) ∫ dx/(4+ x²) dx at(a, 0)= π/8 find a.                                 2

35) Write the coefficient of a, b, c of which the value of the integral ∫ (ax² + bx + c) dx at(3, -3) is independent.          


Miscellaneous-2

1) ∫ √(x (1- x) dx at(1, 0).             π/8

2) ∫ dx/(1+ sinx) at (π, 0).             2

3) ∫ (x tanx/(secx + cosx) dx at(π, 0). π²/4

4) ∫ √(1+ sin (x/2)) dx at(2π, 0).      4

5) ∫ √cosx/(√cosx + √sinx) dx at(π/2, 0).                                  π/4

6) ∫ dx/(1+ eˣ) at (∞,0).         Log 2

7) ∫ (sin √x)/√x dx at (π²/4,0).      2

8) ∫ cos x/{(2+ sinx)(1+ sinx)} dx at (π/2,0).                    Log(4/3)

9) ∫ dx/(2+ cosx) at (π/2,0).     2/√3 tan⁻¹(1/√3)

10) ∫ √{(1- x)/(1+x)} dx at (π,0).        π/2 - 1

11) ∫ dx/(a+ bcosx) at (π,0).       π/√(a² - b²)

12) ∫ dx/(1+ √cotx) at (π/3,π/6).      π/12

13) If ∫ x²/{(x²+a²)(x²+ b²)(x²+ c²)} dx at (∞,0)= π/2{(a+b)(b+c)(c+a)}, then the value of ∫ dx/{(x²+4)(x²+9)} is.. π/60

14) ∫ log x dx at (e,0).            1

15) ∫ dx/{(x²+1) at (√3, 1).       π/12

16) ∫ (3x +1)/{(x²+9) at (3, 0).    π/12+ log(2√2)

17) ∫ x/{(x+1)(1+ x²) at (∞,0).     π/4

18) ∫ sin|x| at (π)2,-π)2).                 2

19) ∫ dx/{(tanx+1) at (π/2, 0).     π/4

20) ∫ cosx eˢᶦⁿ ˣ dx at (π/2, 0).   e - 1

21) ∫ dx/{(4x²+1) at (a, 0).          1/2

22) ∫ sin³x cos²x dx at (π, -π).        0

23) ∫ dx/sin2x at (π/3, π/6).    log√3

24) ∫ |(1 - x)| dx at (1, -1).               2

25) The derivative of f(x)= ∫ dt/{log t at (x³, x²), (x > 0), is x(x -1)

26) I₁₀= ∫ x¹⁰ sinx dx at (π/2, 0) then find the value of I₁₀ + 90I₈. 10(π/2)⁹

27) ∫ x /(1 - x)⁵⁴ at (1, 0).         -16/3

28) ∫ |1 - x²| dx at (2, -2).                 4

29) ∫ dx/{(1 + cot³x) at (π/2, 0).   π/4

30) ∫ sinx/(sinx+ cosx) at (π/2, 0). π/4

31) ∫ d/dx [sin⁻¹{2x/(1+ x²)}] dx at (1,0).                  π/4

32) ∫ x sin x dx at (π/2,0).         π

33) ∫ sin 2x log tan xdx at (π/2,0). 0

34) ∫ dx/(5+ 3 cosx) dx at (π,0). π/4

35) ∫ log(x + 1/x)(1/(1+ x²) dx at (∞,0).                 - π log 2

36) ∫ f(x) dx at (2a, 0) is
A) 2∫ f(x) dx at (a,0)             B) 0
C) ∫ f(x) dx at (a,0) + 2∫ f(2a - x) dx at (a,0).
D) ∫ f(x) dx at (a,0) + ∫ f(2a - x) dx at (2a,0) 

37) f(a+ b -x) dx= f(x), then ∫ xf(x) dx at (b, a) is
A) (a+b)/2 ∫ f(b - x) dx at (b,a) B) (a+b)/2 ∫ f(b +x) dx at (b,a)    
C) (b - a)/2 ∫ f(x) dx at (b,a).
D) (a+b)/2 ∫ f(x) dx at (b,a)

38) ∫ tan⁻¹{(2x-1)/(1+ x - x²) dx at (1,0) 0

39) ∫ log{(4+ 3 sinx)/(4+ 3 cosx)} dx at (π/2,0). 0

40) ∫ (x³ + x cosx + tan⁵x +1) dx at (π/2,0). π


MISCELLANEOUS-3

1) ∫ x √(4 - x) dx at (4,0).     128/15               
2) ∫ x √(3x - 2) dx at (2,1).  326/135  

3) ∫ x/√(2x -1) dx at (5,1).          16/3

4) ∫ cos⁻¹x dx at (1,0).                     1

5) ∫ tan⁻¹x dx at (1,0).          π/4 - 1/2 log 2

6) ∫ cos⁻¹{(1- x²)/(1+ x²)} dx at (1,0).          π/2 - log 2

7) ∫ tan⁻¹{2x/(1- x²)} dx at (1,0).        π/2 - log 2

8) ∫ tan⁻¹{(3x- x³)/(1- 3x²)} dx at (1/√3,0).               π/2√3 - 3/2 log(4/3)

9) ∫ (1- x)/(1+x) dx at (1,0).    2 log 2 - 1

10) ∫ cosx/(3 + 4 sinx) dx at (π/3,0).    1/4 log{(3+ 2√3)/3}

11) ∫ sin²x/(1+ cosx)² dx at (π/2 ,0).    2 - π/2

12) ∫ sinx/√(1+ cosx) dx at (π/2,0).    2(√2 - 1)

13) ∫ cosx/(1+ sin²x) dx at (π/2,0).    π/4

14) ∫ sin³x(1+ 2cos x)(1+ cosx)² dx at (π,0).                       8/3

15) ∫ x/{(1+ x)(1+ x²)} dx at (∞,0).          π/4

16) ∫ sin2x sin 3x dx at (π/4,0).            3/(5√2)

17) ∫ √{(1- x)(1+ x)} dx at (1,0).          π/2 - 1

18) ∫ 1/x² e⁻¹⁾ˣ dx at (2,1).   (√e -1)/e

19) ∫ cos⁴x sin³x dx at (π/4,0).  2/35

20) ∫ √(1+ cosx)/√(1- cosx)⁵ dx at (π/2, π/3).                        3/2

21) ∫ x² cos2x dx at (π/2,0).        -π/4

22) ∫ log(1+ x) dx at (1,0).  Log(4/e)    
23) ∫ (x²+ x)/√(2x +1) dx at (4,2).          57/5 - √5

24) ∫ x(tan⁻¹x)² dx at (1,0).     π²/16 - π/4 + 1/2 log 2

25) ∫ (cos⁻¹x)² dx at (1,0).         π - 2

26) ∫ (x +3)/{x(x +2)} dx at (2,1).  1/2 log 6

27) ∫ eˣ sin x dx at (π/4,0).         1/2

28) ∫ tan⁴ x dx at (π/4,0).    π/4 - 2/3

29) ∫ |2x - 1| dx at (1,0).                1/2

30) ∫ |x² - 2x| dx at (3,1).                 2

31) ∫ |sinx - cosx| dx at (π/2,0).       2(√2 -1)

32) ∫ |sin 2πx| dx at (1,0).            2/π

33) ∫ |x² - 4| dx at (3,1).                   4

34) ∫ sin⁹x dx at (π/2, -π/2).           0

35) ∫ cosx log{(1+x)/(1- x)} dx at (1/2, - 1/2).                                     0

36) ∫ x ₑx²/(1+ x²) dx at (a, -a).        0

37) ∫ dx/(1+ cot⁷x) at (π/2, 0).     π/4

38) ∫ cos⁷x dx at (2π, 0).                 0

39) ∫ √x/{√x+ √(a - x)}at (a, 0).     a/2

40) ∫ dx/(1+ tan³x) at (π/2, 0).     π/4

41) ∫ (x sinx)/(1+ cos²x) at (π, 0). π²/2

42) ∫ x sinx cos⁴x at (π, 0).       π/5

43) ∫ x/(a² cos²x + b² sin²x) at (π, 0).      π²/2ab

44) ∫ | tan x| dx at (π/4, -π/4).   Log 2

45) ∫ x/(1+ cos a sinx) at (π, 0).      2 - √2

46) ∫ (x sinx cosx)/(sin⁴x+ cos⁴x) at (π/2, 0).                      πa/sin a  

47) ∫ cos²x/(sinx+ cos x) at (π/2, 0).      π²/16  

48) ∫ cos 2x log sinx at (π, 0).     1/√2 log(√2 +1) 

49) ∫ x/(a²- cos²x) at (π, 0), a > 1.   -π/2      

50) ∫ x/(a²- cos²x) dx at (π, 0), a> 1.       π²/{2a √(a² -1)} 

51) ∫ xtan x/(secx + tan x) dx at (π, 0).           π/2 (π - 2)

52) ∫ √x/{√(5 -x) +√x} dx at (3, 2).    1/2

53) ∫ sin² x/(sinx + cos x) dx at (π/2, 0).           1/√2 log (√2+1)

54) ∫ x/(sin²x + cos²x) dx at (π/2, 0).       π²/8

55) ∫ x¹⁰ sin⁷x dx at (π, -π).            0

56) ∫ cot⁻¹(1 - x +x²) dx at (1,0).    π/2 - log 2

57) ∫ dx/(6- cosx) at (π, 0).         π/√35

58) ∫ dx/(2 cosx + 4 sinx) dx at (π/2, 0).          1/2√5 log{(√5+1)/2(√5-2)

59) ∫ cosec x cotx/(1+ cosec²x) dx at (π/2, π/6).              tan⁻¹(1/3)

60) ∫ dx/(4cos x + 2 sinx) at (π/2,0).                  1/√5 log{(√5+1)/(√5 -1)}



DEFINITE INTEGRATION BY PROPERTY 

1) ₐᵇ∫ f(x) dx = ₐᵇ∫ f(a+ b - x) dx

₀₁₂₃₄₅₆₇₈₉ ⁾⁾ ⁻ ⁺ ₑ ᵉˣ ₓ ₙⁿ
 
1) ∫ sinx/(sinx + cosx) at (π/2,0).    π/4

2) ∫√secx/(√secx +√cosecx) at (π/2, 0).                      π/4 

3) ∫√sinx/(√sin x +√cos x) at (π/2,0).          π/4

4) ∫ ³√cosx/(³√cosx + ³√sinx) at (π/2,0).     

5) ∫ dx/(1+³√tanx) dx at(π/2,0).    π/4

6) ∫sin²⁰x/(sin²⁰x + cos²⁰x) at (π/2,0).          π/4

7) ∫√cotx/(√cotx +√tanx) at (π/2,0).   π/4

8) ∫sin³x/(cos³x+ sin³x) at (π/2,0).   π/4

9) ∫dx/(1+tan⁴x) at (π/2,0).      π/4

10) ∫cosx/(sinx+ cosx) at(π/2,0).   π/4

11) ∫cos¹⁰⁰x/(sin¹⁰⁰x+ cos¹⁰⁰x) at (π/2,0).                    π/4

12) dx/(1+cotx) at (π/2,0).       π/4

13) ∫ dx/(1+√tanx) at (π/2,0).     π/4

14) ∫ sin³⁾²x/(sin³⁾²x+cos³⁾²x) at (π/2,0) .                  π/4

15) ∫ sinⁿx/(sinⁿx+cosⁿx) at (π/2,0).      π/4

16) ²₁∫√x/{√x +√(3-x)}.                 1/2

17) ∫log(tanx) at(π/2,0).                  0

18) ∫√x/(√x +√(5-x) at (3,2).

19) ∫ dx/(1+√tanx) at (π/3,π/6).    π/12

20) ∫ dx/(1+√cotx) at (π/3,π/6).    π/12

21) ∫ (x sinx)/(eˣ +1) at (π/2, -π/2).    1

22) ∫ sec²x/(eˣ +1) at (π/4, -π/4).    1

23) ∫ f(x)/{f(x)+ f(2a - x)} at (2a,0)

24) ᵇₐ∫f(x)/{f(x) + f(a+b-x)}.  (b-a)/2

25) ∫ eˢᶦⁿˣ/(eˢᶦⁿˣ +e⁻ˢᶦⁿˣ) at (2π, 0).          π

26) ∫ log(sec x + tanx) dx at(2π,0).    0

27) ∫ √tanx/(√tanx + √cotx) at (π/3,π/6).            π/12

28) ∫ √sinx/(√sinx + √cosx) at (π/3,π/6).            π/12


29) ∫ √tan²x/((eˣ +1)) at (π/4, -π/4).            2 - π/2

30) ᵃ₋ₐ∫ dx/(1+ aˣ).                          a

31) ∫ dx/(1+ eᵗᵃⁿ ˣ) at (π/3, -π/3).    π/3

32) ∫ cos²x/(eˣ +1)at (π/3, -π/2). π/2

33) ∫ (x¹¹ - 3x⁹ + 5x⁷ - x⁵+1)/cos²x at (π/4, -π/4).               2

34) ᵇₐ∫ x¹⁾ⁿ/{x¹⁾ⁿ+ (a+ b-x)}¹⁾ⁿ, n belongs to N, n ≥ 2.          (b- a)/2

35) ∫ (2 log cos x - log sin 2x) dx at (π/2, 0).                -π/2   log 2

36) ᵃ₀∫ √x dx/{(√x + √(a - x)}.     a/2

37) ₀⁵∫ ⁴√(x+4)/{⁴√(x+4)+ ⁴√(9-x)}.    5/2

38) ₀⁷∫ ³√x/{³√x+ ³√(7 -x)}.      7/2

39) ∫ log(1+ tan x) dx at(π/4, 0).    π/8  log 2

40) ∫ (sinx - cos x)/(1+ sinx cosx) at (π/2,0).                0

41) ∫ (2 log sin x - log sin2x) dx at (π/2,0).                   -π/2  log 2

42) ∫ eᶜᵒˢˣ /(eᶜᵒˢˣ + e⁻ᶜᵒˢˣ) at(π,0).    π/2

43) ₀¹∫ x(1- x)ⁿ dx.       1/{(n+1)(n+2)}

44) ∫ sin 2x log tan x dx at (π/2,0)= 0

45) ₀¹∫ log(1/x -1) dx = 0.

46) ∫(a+b-x) dx at (b,a).

47) ∫ f(x-c) dx at (b-c, a-c).

48) (acos²x + b sin²x) dx at(π/2,0).

49) ∫sin²x dx at (π/2,0).

50) ∫sin²x/(sinx + cosx) at (π/2,0).   -1/√2  log(√2-1)

51) ∫ sin²x/(1+ sinxcosx) at(π/2,0).    π/3√3

52) ₀¹∫ cot⁻¹(1- x + x²) dx.       π/2 - log 2

53) ∫cosx/(1+ sinx+ cosx) at(π/2,0).         π/4 - 1/2   log 2

54)  ∫cos²x/(sinx+ cosx) at(π/2,0).



****










INTEGRATION (COMPETITIVE)


1) ∫ (x²+5x -1)/√x.          x⁷/7 + 3x⁵ + 25x³ +125x

2) ∫ tan²x.                               Tanx - x

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

4) ∫ (sin⁶x + cos⁶x)/(sin²x cos²x).     tanx - cot x - 3x

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

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

7) ∫ x²/(x²+ 5).      x - √5 tan⁻¹(x/√5) 

8) ∫ 5ˡᵒᵍ ˣ 

9) ∫ ₂log₄x.                             2/3 √x³

10) ∫ sin(logx)/x.            - cos (log x)

11) ∫ (3 sinx + 4 cos x)/(4 sinx - 3 cosx).                 Log|4 sinx - 3 cosx|

12) ∫ (ₑm tan⁻ ¹x)/(1+ x²).         1/m (ₑm tan⁻ ¹x)

13) ∫ x. Sin(4x² +7).                     -1/8 cos(4x³ +7)

14) ∫ cos 4x cos 7x.       1/6 sin 3x + 1/22 sin 11x

15) ∫ cosx cos 2x cos 5x.      1/8 sin 2x + 1/16 sin 4x + 1/24 sin 6x + 1/32 sin 8x

16) ∫ x √(x -5).               2[5 √(x-5)⁵ + 5/3 √(x- 5)³]

17) ∫ (8x +13)/√(4x +7).             1/3 √(4x +7)³ - 1/2 √(4x +7)

18) ∫ x³/√(1+ 2x).                1/8 [1/7 √(2x+1)⁷ - 3/5 √(1+ 2x)⁵ + √(2x+1)³ - √(2x +1)]

19) ∫ (x²+1)/(x² -1)².           x/(1- x²) 

20) ∫ x²/(a + bx)².          1/b³ [bx - 2a log|(bx +a)| - a²/(a+ bx)]

21) ∫ dx/{√(x+1) √x}.          2/3 √(1+ x)³ + 2/3 √x³

22) ∫ (x²- 1)/{(x⁴ +3x² +1) tan ⁻¹{x + 1/x}.                  log|tan ⁻¹{x + 1/x}

23) ∫ (x⁻⁷⁾⁶ - x⁵⁾⁶)/{x¹⁾³(x²+ x+ 1)¹⁾² - x¹⁾²(x + x+1)¹⁾³.                     -6{z³/3 + 3z²/2 + 3z + log|z|} where z= (x + 1/x +1)¹⁾⁶ - 1

24) The value of ∫{[ x ]} dx, (where {.} and [.] denotes fractional part of x and greatest integer function) is equal to
A) 0.          B) 1        C) 2         D) -1

25) The value of ∫ [{ x }] dx, (where [.] and denotes greatest integer and fractional part of x) is equal to
A) 0.         B) 1          C) 2       D) -1

26) ∫ {d(x² +1)}/√(x² +2)
A) 2 √(x² +2)              B) (x² +2)
C) x √(x² +2)              D) none

27) ∫ (√x)⁵/{(√x)⁷ + x⁶} dx = a log{xᵏ/(1+ xᵏ) + c, then a and k are.
A) 2/5, 5/2.               B) 1/5, 2/5
C) 5/2, 1/2                D) 2/5, 1/2

28) ∫ (cos 5x + cos 4x)/(1- 2 cos 3x).
A) sinx + sin2x+ c
B) sinx - 1/2 sin2x+ c.
C) - sinx - 1/2 sin2x+ c D) n

29) ∫ (cos 7x - cos 8x)/(1+ 2 cos 5x).
A) 1/2 sinx + 1/3 cos 3x+ c
B) sinx - cos x+ c.
C) 1/2 sin 2x - 1/3 cos 3x+ c  D) n

30) If ∫ f(x) cosx dx = 1/2 f²(x)+ c, then f(x) can be
A) x     B) 1     C) cos x        D) sin x.

31) ∫ (x + 1/x)ⁿ⁺⁵ . {(x² - 1)/x²} dx.
A) (x+ 1/x)ⁿ⁺⁶ + c  
B) {(x² - 1/x²)ⁿ⁺⁶} /(n+6)+ c
C) {(x + 1/x)ⁿ⁺⁶}/(n+6)+ c
D) none

32) ∫ (1- cotⁿ⁻² x)dx/(tanx + cot x cotⁿ⁻²)
A) 1/n log|sinⁿx + cos ⁿx|+ c
B) 1/2n log|sinⁿx+ cos ⁿx|+ c
C) 1/(n -2) log|sinⁿ⁻¹x + cosⁿ⁻¹x|+ c
D) 2/(n -2) log| sinⁿ⁻¹x + cos ⁿ⁻¹x| + c

33) ∫ dx/{x(xⁿ +1).
A) -1/n log|(xⁿ+1)/x ⁿ| 
B) n log|(xⁿ+1)/x ⁿ| 
C) - n log|xⁿ/(1+x ⁿ)|            D) n

34) ∫dx/{1+ √x) √(x - x²).
A) 2(√x +1)/√(1- x) 
B) 2(√x -1)/√(1- x) 
C) -2(√x -1)/√(1- x) D) none

35) ∫ (3+ 2 cosx)/(2+ 3 cosx)²
A) sinx/(2+ 3 cosx)
B) 2sinx/(2+ 3 cosx)
C) 3 cosx/(2+ cosx) D) none

***

35) ∫ sin⁻¹x dx.                    x sin⁻¹x + √(1- x²)

36) ∫ logₑ|x|.                        x log|x| - x

37) ∫ x cos x.                 x sin x + cosx

38) ∫ x² cos x.                x² sin x + 2x cosx - 2 sinx

39) ∫ (sin⁻¹√x - cos⁻¹√x)/(sin⁻¹√x + cos⁻¹√x).                2/π [√(x -x²) - (1- 2x) 
sin⁻¹√x - x]

40) ∫ eˣ{(1+ sinx cos x)/cos²x}.     eˣ tanx

41) ∫ eˣ{(1+ sin 2x)/(1+ cos 2x}.        1/2 eˣ tanx

42) ∫ eˣ{(1- x)/(1+ x²)}².      eˣ/(1+ x²)

43) ∫ eˣ cos² x.              1/2 eˣ + 1/10 eˣ{(cos 2x) + 2 sin 2x}.   

44) ∫ sin(log x).         x/2 {sin(log x) - cos(log x)}

45) ∫ x²/(x sin x + cosx)².              -(x secx)/(x sin x + cosx) + tanx

46) ∫ sin³ x cos⁵x.       1/4 sin⁴x - 1/3 sin⁶x + 1/8 sin⁸x

47) ∫ sin⁻¹¹⁾⁶ x cos⁻¹⁾³x.       -{3/2 (cot ²⁾³x + 3/8(cot⁸⁾³x)}

48) ∫ dx/{sin(x - a) cos(x - b).                  1/cos(a- b) log|{sin(x- a)}/{cos(x - b)}|

49) ∫ dx/{cos(x - a) cos(x - b).                   1/sin(a- b) log|{cos(x- a)}/{cos(x - b)}|

50) ∫ sin(x+ a)/{sin(x +b).       (x + b) cos(a- b) + sin (a- b) log|{sin(x + b)|

**

51) ∫ dx/(x² + x+1).           2/√3 tan⁻¹ {(2x-1)/√3}

52) ∫ dx/(2x² + x-1).        1/3 log| {(x-1/2)/(x +1)}

53) ∫ dx/√(x² - 2x+3).       log| {(x-1) + √(x² - 2x +3)}|

54) ∫ √(2x² - 3x+1).        √2 [1/8 (4x- 3) √(x² - 3x/2 + 1/2) - 1/32 log|(x -3/4)+ √(x² - 3x/2 + 1/2]

55) ∫ dx/√(1- e²ˣ).            1/2 log|{√(1- e²ˣ) -1}/{√(1- e²ˣ) +1}|

56) ∫ 2x/(1 - x² - x⁴).         sin⁻¹ {(2x² +1)/√5}

57) ∫ aˣ/√(1- a²ˣ).       1/log |sin⁻¹(aˣ)

58) ∫ eˣ/√(5 - 4ˣ - e²ˣ).          sin⁻¹{(eˣ +2)/3}

59) ∫ √{x/(a³ - x³)}.                      2/3 sin⁻¹{√(x/a)³}

60) ∫ cosx/√(sin²x - 2 sinx -3).     Log|(sinx - 1) + √(sin²x - 2 sinx -3)|

61) ∫ √[sin(x -a)}/sin(x + a)].             - cos a sin⁻¹(cosx/cos a) - sin a. Log|sinx - √(sin²x - sin²a|

62) ∫ (2sin 2x - cosx)/(6 - cos²x - 4 sinx).                  2 log|sin²x - 4 sinx +5| + 7 sin⁻¹(sinx - 2)

63) ∫ √{(cosx - cos³x)/(1- cos³x)}.            2/3 sin⁻¹√(cos³x)

64) ∫ √{(a - x)/(a+ x)}.            sin⁻¹(x/a) + √(a² - x²)

65) ∫ √x{(a² - x²)/(a²+ x²)}.             a²/2 sin⁻¹(x²/a²) + 1/2 (√(a⁴ - x⁴)

66) ∫ x √{(1+ x - x²)}.               1/3 √(1+ x - x²)³ + 1/2 [(x - 1/2)/2 √(1+ x - x²) + 5/8 sin⁻¹(2x-1)/√5)] 

67) ∫ (x+1) √(1- x - x²).              - 1/3 √(1- x - x²)³ + 1/8 (2x+1) √(1- x - x²) + 5/16 sin⁻¹(2x +1)/√5)

68) ∫ (x² + x +3)/(x² - x -3).         x + log|x² - x - 2| + 2 log|(x -2)/(x+1)|

69) ∫ (2x² +5x +4)/√(x²+ x+1).       (x+ 7/2) √(x²+ x+1) +5/4 log|(x +1/2) + √(x²+ x+1)|

70) ∫ dx/(4 sin²x + 9 cos²x).        1/6 tan⁻¹{(2 tanx)/3}

71) ∫ sinx/sin 3x.            1/(2√3) log|(√3 + tanx)/(√3- tanx)|

72) ∫ dx/(2+ sinx + cosx). √2 tan⁻¹{(tan(x/2) +1)/√2}

73) ∫ dx/(√3 sinx + cosx).            1/2 log|{(2- √3+ tan(x/2)}/(2+ √3- tan(x/2)}/|

74) ∫ (2+3 cosx)/(sinx + 2cosx+3).        6x/5+ 3/5 log|sinx + 2 cosx +3)| - 8/5 tan⁻¹[{(tan(x/2) +1}/2]

75) ∫ (3 sin +2 cosx)/(2sinx + 3cosx).                       12x/13 - 5/13 log|3cosx +2 sinx)| 

76) ∫ √{(3- x)/(3+ x)} sin⁻¹[1/√6 √(3- x)].                  1/4[-3(cos⁻¹(x/3))² + 2 √(9 - x²) cos⁻¹(x/3) +2x]

77) ∫ {sec(2+ secx)}/(1+ 2 secx)²}.  
A) sinx/(2+ cosx)
B) cosx/(2+ cosx)
C) - sinx/(2+ sinx)
D) cosx/(2+ sinx)

78) ∫ log{√(1- x) + √(1+ x)}
A) x log{√(1- x) + √(1+ x)} + x/2 - sin⁻¹x
B) x log{√(1- x) + √(1+ x)} + x/2 + sin⁻¹x
C) x log{√(1- x) + √(1+ x)} - x/2 + 1/2 sin⁻¹x D) none

79) ∫ eˣ{(x⁴ +2)/√(1+ x²)⁵}.
A) eˣ{(x +1)/√(1+ x²)³}
B) eˣ{(1- x +x²)/√(1+ x²)³}
C) eˣ{(x -1)/√(1+ x²)³} D) n

80) If ∫ (sin k + sin k)eˢᶦⁿ ᵏ cos k dk = (A sin³k + B cos²k + C sink + D cos k +E)eˢᶦⁿ ᵏ + F, then
A) A = -4, B= 12.      B) A = -4, B= -12
C) A = 4, B= 12         C) A = 4, B= -12

81) ∫ (1+ tanx tan(x+ A) dx. 
A) Cot A. log|secx/sec(x+ A)|
B) tan A. log|sec(x+ A)|
C) Cot A. log|sec(x+ A)/ secx|
D) none

82) ∫ √(cos 2x)/sinx.
A) log|cotx + √(cot²x -1)|+ √2 log| cosx + √(cos²x - 1/2)|
B) - log|cotx + √(cot²x -1)|+ √2 log| cosx + √(cos²x - 1/2)|
C) log|cotx + √(cot²x -1)|+ 2 log| cosx + √(cos²x - 1/2)|
D) - log|cotx + √(cot²x -1)|+ 2 log| cosx + √(cos²x - 1/2)|

83) ∫ e⁽ˣ ˢᶦⁿ ˣ⁺ ᶜᵒˢˣ⁾ {(x⁴ cos³x - x sinx + cosx)/(x² cos²x)}
A) e⁽ˣ ˢᶦⁿ ˣ⁺ ᶜᵒˢˣ⁾ {x + 1/(x cosx)}
B) e⁽ˣ ˢᶦⁿ ˣ⁺ ᶜᵒˢˣ⁾ {x cosx + 1/x)}
C) e⁽ˣ ˢᶦⁿ ˣ⁺ ᶜᵒˢˣ⁾ {x - 1/(x cosx)}
D) none

84) ∫ (ax² - b)/{x √(c²x² -(ax²+b)²)}
A) 1/c sin⁻¹(ax + b/x)
B) c sin⁻¹(ax + b/x)
C) sin⁻¹{(ax + b/x)/c} D) n

85) ∫ sec²x dx
A) 1/2 (secx tanx + log|secx + tanx|)
B) (secx tanx + log|secx + tanx|)
C) 1/3 (secx tanx + log|secx + tanx|
D) none

86) ∫ dx/[(x - b)√{(x- a)(b - x)}]
A) -1/(b - a) √{(x -a)/(b- x)}
B) 1/(b - a) √{(x -a)/(b- x)}
C) 2/(a - b) √{(x -a)/(b- x)}
D) none

87) ∫ [√(x² +1){log(x²+1)- 2 logx]/x⁴. 
A) 2/3 √(1+ 1/x²)³. Log|(1+ 1/x²) - 2/3|
B) -1/3 √(1+ 1/x²)³. Log|(1+ 1/x²) - 2/3|
C) √(1+ 1/x²)³. Log|(1+ 1/x²) + 2/3|
D) none

88) ∫ [1/(³√x + ⁴√x) + {log(1+ ⁶√x)}/(³√x + √x)]
A) 12{⁸ᵣ₌₁∑(-1)ʳ tʳ/r + log(1+ t)} + 6{(k/3 - 1/9) e³ᵏ - 3/2(k - 1/2)e³ᵏ + 3(k -1) eᵏ - k²/2}
B) 6{⁸ᵣ₌₁∑(-1)ʳ tʳ/r + log(1+ t)} + 12{(k/3 - 1/9) e³ᵏ - 3/2(k - 1/2) + 3(k -1) eᵏ - k²/2}
C) {⁸ᵣ₌₁∑(-1)ʳ tʳ/r + log(1+ t)} + 6{(k/3 - 1/9) e³ᵏ - 3k/2(k - 1/2)e³ᵏ + 3(k -1) eᵏ - k²/2}
D) none. t= ¹²√x and k= ⁶√x

89) ∫ dx/(secx + cosecx).
A) {(sinx + cosx)+ 1/√2 log|{tan(x/2) - 1 - √2}/{tan(x/2) - 1 + √2}|
B) 2(sinx + cosx)+ 1/√2 log|{tan(x/2) - 1 - √2}/{tan(x/2) - 1 + √2}|
C) 1/2 (sinx + cosx)+ 1/√2 log|{tan(x/2) - 1 - √2}/{tan(x/2) - 1 + √2}|
D) none

90) ∫ (3x³+ 2x² + x +1)/{(x+1)(x+2)}.     

91) ∫ dx/(sinx - sin2x).              = -1/2 log|1- cosx| - 1/6 log|1+ cosx| + 2/3 log |1- 2 cosx|

92) ∫{(1- x sinx)}/{x(1- x³ e³ᶜᵒˢˣ).    log|x eᶜᵒˢˣ)| - 1/3 log|1- xeᶜᵒˢˣ)| - 1/3 log|(1+xeᶜᵒˢˣ+ (xeᶜᵒˢˣ)²| 

93) ∫ sin 4x. ₑtan²x dx.                   - 2 cos⁴x ₑtan²x

94) ∫ {(1+ x cosx)}/{x(1- x²e²ˢᶦⁿˣ).          log|x ˢᶦⁿˣ)| - 1/2 log|1- x²eˢᶦⁿˣ)|

95) ∫ √x/√(x³ + a³).          2/3 log|√x³ + √(x³ + a³)|

96) ∫ (sinx + cosx)/(9+ 16 sin 2x).       1/40 log|{5+ 4(sinx - cosx)}/{5- 4(sinx - cosx)}|

97) ∫ 5/(1+ x⁴).         5/2[1/2 tan⁻¹{x - 1/x)/√2} - 1/(2√2) log|{x + 1/x -√2}/{x + 1/x +√2}|]

98) ∫ dx/(x⁴ + 5x² +1).          1/2 [ 1/√7 tan⁻¹{(x - 1/x)/√7} - 1/√3 tan⁻¹{(x + 1/x)/√3}

99) ∫ √(tanx) dx.          

100) ∫ 4/(sin⁴x + cos⁴x).       2√2 tan⁻¹{(tanx - cotx)/√2

101) ∫ dx/(2sinx + secx).           1/(2√2) log|cosec (x + π/4) - cot(x + π)4)| - 1/{2(sinx + cosx)}

102) ∫ dx/{(x +1)√(x -2)}.       2/√3 tan⁻¹{√(x -2)/√3}

103) ∫ (x+ 2)/{(x²+ 3x +3)√(x +1)}.           2/√3 tan⁻¹{x/√{x(x +1)}

104) ∫ dx/{(x -1)√(x²+ x+1)}.       1/√3 log[{1/(x- 1) + 1/2} + √{12(1/(x-1) +1/2)² +1}/12]

105) ∫ dx/{(1+ x²)√(1- x²)}.       -1/√2 tan⁻¹{√(1- x²)/√2 x}

106) ∫ {(x -1) √(x⁴ + 2x³- x²+ 2x+1)}/{x²(1+ x)}.           √(t²+ 2t -3) - log{(t+1)+ √(t² +2t -3)} - √3 sin⁻¹{(t+ 5)/(t+2)} where t = x+ 1/x

107) ∫ dx/{(x- 3)³ √(x² - 6x +10)}.       1/2 [log|{1+ √(x² - 6x+ 10)/|x -3|}| - √(x² - 6x +10)/|(x- 3)²|]

108) ∫ (2x² +5x +9)/{(1+ x)√(x²+ x +1)}.                           2 √(x²+ x +1) + 2 log|(x + 1/2) + √(x²+ x +1)| - 6 log|[{1- x + √(x²+ x +1)}/{2(x+1)}]|

109) ∫ x¹⁾³(2+ x¹⁾²)².                 3x⁴⁾³ + 3x⁷⁾³/7 + 24x¹¹⁾⁶/11

110) ∫ x⁻²⁾³(1+ x²⁾³) ⁻¹.        3 tan⁻¹(x¹⁾³)

111) ∫ x⁻²⁾³(1+ x¹⁾³)¹⁾².       2(1+x¹⁾³)³⁾²

112) ∫ √x(1+ x¹⁾³)⁴.               6{x²⁾³ + 4x¹¹⁾⁶/11+ 6x¹³⁾⁶/13 + 4x⁵⁾²/15+ x ¹⁷⁾⁶/17}

113) ∫ x⁵(1+ x)²⁾³.                           1/8 (1+ x³)⁸⁾³ - 1/5 (1+ x³)⁵⁾³

114) ∫ x⁻¹¹(1+ x⁴)⁻¹⁾².                √{1+ 1/x⁴)

115) ∫ dx/(³√x + ⁴√x).            12(y⁸/8 - 8y⁷/7 + 28y⁶/6 - 56y⁵/5 + 70y⁴/4 - 56³/3 + 28y²/2 - 8y + log|y|) where y= x¹⁾¹² +1

116) ∫ dx/{(x - 1)³⁾⁴(x+ 2)⁵⁾⁴}.     4/3 {(x -1)/(x + 2)}¹⁾⁴

117) ∫ (1+ x)/{x(1+ xeˣ)}
A) log|x/(1+ xeˣ)| + 1/(1+ xeˣ)
B) log|xeˣ)/(1+ xeˣ)| + 1/(1+ xeˣ)
C) log|xeˣ)/(1+ eˣ)| + 1/(1+ xeˣ)

118) ∫ dx/{x + √(a² - x²)}.        
A) 1/2 sin⁻¹(x/a) + 1/2 log|x + √(a² - x²)|
B) 1/2 sin⁻¹(x/a) - 1/2 log|x + √(a² - x²)|
C) 1/2 sin⁻¹(x/a) - log|x + √(a² - x²)|
D) 1/2 cos⁻¹(x/a) + 1/2 log|x + √(a² - x²)|

119) ∫ (x² - 1)/{(x² +1) √(x⁴+ 1)}.        
A) 1/√2 sec⁻¹{(x² +1)/√2 x} 
B) √2 sec⁻¹{(x² +1)/√2 x} 
C) 1/√2 cosec⁻¹{(x² +1)/√2 x} 
D) √2 cosec⁻¹{(x² +1)/√2 x} 

120) ∫ dx/(cos⁶x + sin⁶x).    
A) tan⁻¹(2 cot 2x)
B) tan⁻¹(cot 2x)
C) tan⁻¹(1/2 cot 2x)
D) tan⁻¹(- 2 cot 2x)


121) ∫ dx/{(x +a)⁸⁾⁷(x - b)⁶⁾⁷}
A) 3/{2(a - b)} {(x +a)/(x - b)}²⁾³
B) 3/(a - b) {(x - b)/(x + a)}¹⁾³
C) 7/(a - b) {(x - b)/(x + a)}¹⁾⁷
D) none

122) ∫ dx/{(x +1)¹⁾²(x +1)¹⁾²}
A) t³ - 3t² + t - 6 log|1+ t)| where t= (x + 1)¹⁾⁶
B) 2t³ - 3t² + 6t - 6 log|1+ t)| where t= (x + 1)¹⁾⁶
C) t³ - 3t² + 6t - 6 log|1+ t)| where t= (x² - 1)¹⁾⁶
D) none

123) ∫ (x +2)/{(x² + 3x +3) √(x +1)}
A) tan⁻¹[x/{√3 √(x+ 1)}]
B) 2/√3 tan⁻¹[x/{√3 √(x+ 1)}]
C) 1/(2 √3) log|{x+ √(x+1)}/{x - √(x+ 1)}|
D) none

124) ∫ (x⁴ - 1)/{x²(x⁴ + x² +2)¹⁾²}
A) √{(x⁴ + x³ +1)/x}
B) √{(x⁴ + x³ +1)/x³}
C) √{(x⁴ + x³ +1)/x²}
D) none

125) ∫ sec x/√{sin(2x +A) + sin A}
A) sec A √(tanx + sin A cos A)
B) √2 sec A √(tanx .sin A +cos A)
C) 1/√2 sec A √(tanx . sin A+ cos A)³⁾²
D) none

126) ∫ x/√(7x - 10 - x²)³.             -2/9 (-5/t +2t) where t= √(7x - 10 - x²)/(x -2)

127) ∫ dx/{x +√(x²- x +1).       2 log|t| - 1/2 log|(t -1) -3/2 log|t + 1| + 3/(t +1) where t= √(x² - x +1)/x