Q.

The value of the integral 0π/4xdxsin4(2x)+cos4(2x) equals:          [2024]

1 2π216    
2 2π28  
3 2π264  
4 2π232  

Ans.

(4)

Let I=0π/4xdxsin4(2x)+cos4(2x)

Put 2x=t

2dx=dtdx=dt2       I=0π/2t/2·dt/2sin4t+cos4t

I=140π/2tdtsin4t+cos4t                                                 ...(i)

I=140π/2(π2-t)dtsin4t+cos4t                                                 ...(ii)

Adding (i) and (ii), we get

2I=π80π/2dtsin4t+cos4t2I=π80π/2sec4tdttan4t+1

Let tant=ysec2tdt=dy

  2I=π80(1+y2)dy1+y4

2I=π80(1y2+1)dyy2+1y2-2+2=π80(1y2+1)dy(y-1y)2+2

Let y-1y=u(1+1y2)dy=du, we get 2I=π8-duu2+2

2I=π8[12tan-1(u2)]-

2I=π8[12tan-1()-12tan-1(-)]

I=π162(π2+π2)=π2162=2π232