Q.

The integral ∫0π(x+3) sin x1+3 cos2 xdx is equal to          [2025]

1 π23(π+4)  
2 π3(π+1)  
3 π3(π+2)  
4 π33(π+6)  

Ans.

(4)

Let, I=∫0π(x+3) sin x1+3 cos2 xdx          ... (i)

Replace x to π – x,

I=∫0π(π–x+3) sin (π–x)1+3 cos2 (π–x)dx

⇒ I=∫0π(π+3) sin x–x sin x1+3 cos2 xdx          ... (ii)

Adding equation (i) and (ii), we get

2I=∫0π(x+6) sin x1+3 cos2 xdx

Let cos x = t ⇒ – sin x dx = dt

2I=(π+6)∫1–1–dt(1+3t2)=(π+63)∫–11dtt2+(13)2

⇒ 2I=(π+63)·1(13)·tan–1(t1/3)|–11

⇒ 2I=(π+63)[tan–1(3)–tan–1(–3)]

⇒ 2I=(π+63)·(π3–(–π3))=(π+63·2π3)

⇒ I=π(π+6)33.