Q 21 :

Integrate:  ∫u21-u6 du

  • 16log|1+u31-u3|+C

     

  • log|1+u31-u3|+C

     

  • log|1+u1-u|+C

     

  • log|1+u3|+C

     

(1)

Ans.       16log|1+u31-u3|+C

Explanation

The given integral is  ∫u21-u6 du

            =∫u21-(u3)2 du

Substitute z for u3 and differentiate w.r.t. u.

                      u3=z

            ddu(u3)=dzdu

                    3u2=dzdu

               3u2 du=dz

∫u21-(u3)2 du=13∫dz1-z2

                            =13[12log|1+z1-z|]+C

                            =13[12log|1+u31-u3|]+C              (∵ z=u3)

                            =16log|1+u31-u3|+C



Q 22 :

∫x2ex3 dx equals:

  • 13ex3+C

     

  • 13ex4+C

     

  • 12ex3+C

     

  • 12ex2+C

     

(1)

Ans.       13ex3+C

Explanation :

Let                I=∫x2ex3  dx

Put              x3=t

⇒      3x2 dx=dt

⇒        x2 dx=13 dt

∴                 I=13∫et dt

⇒                I=13et+C

⇒                 I=13ex3+C



Q 23 :

If  ∫dx(x+2)(x2+1)=alog|1+x2|+b tan-1x+15log|x+2|+C,  then:

  • a=-110,  b=-25

     

  • a=110,  b=-25

     

  • a=-110,  b=25

     

  • a=110,  b=25

     

(3)

Ans.    a=-110,  b=25

Explanation :

Given that,

               ∫dx(x+2)(x2+1)=alog|1+x2|+btan-1x+15log|x+2|+C

Now,                                 I=∫dx(x+2)(x2+1)

                   1(x+2)(x2+1)=Ax+2+Bx+Cx2+1

⇒          1=A(x2+1)+(Bx+C)(x+2)

⇒          1=Ax2+A+Bx2+2Bx+Cx+2C

⇒          1=(A+B)x2+(2B+C)x+A+2C

⇒  A+B=0,  A+2C=1,  2B+C=0

We have,    A=15,  B=-15  and  C=25

∴  ∫dx(x+2)(x2+1)=15∫dxx+2+∫-15x+25x2+1 dx

=15∫dxx+2-15∫x1+x2 dx+15∫21+x2 dx

=15∫dxx+2-110∫2x1+x2 dx+25∫dx1+x2

=15log|x+2|-110log|1+x2|+25tan-1x+C

∴       b=25  and  a=-110



Q 24 :

∫x+3(x+4)2 ex dx is equal to:

  • ex(1x+4)+C

     

  • e-x(1x+4)+C

     

  • e-x(1x-4)+C

     

  • e2x(1x-4)+C

     

(1)

Ans.     ex(1x+4)+C

Explanation :

Let                I=∫x+3(x+4)2ex dx

       x+3(x+4)2=Ax+4+B(x+4)2

⇒        x+3=A(x+4)+B

⇒        x+3=Ax+(4A+B)

⇒              A=1,  4A+B=3

We have,     A=1,  B=-1

∴         I=∫(1x+4-1(x+4)2)ex dx

               =∫exx+4 dx-∫ex(x+4)2 dx

               =∫ex(1x+4-1(x+4)2) dx

               =ex(1x+4)+C                   [∵ ∫ex{f(x)+f'(x)}dx=exf(x)+C]



Q 25 :

∫1x2-x3  dx=

  • log|1-xx|-1x+C

     

  • log|1-xx|+1x+C

     

  • log|x1-x|+1x+C

     

  • log|x1-x|-1x+C

     

(4)

Ans.     log|x1-x|-1x+C

Explanation :

∫dxx2-x3=∫1-x+xx2(1-x) dx

                    =∫(1-x) dxx2(1-x)+∫x dxx2(1-x)

                    =∫1x2 dx+∫dxx(1-x)

                    =-1x+∫dxx+∫dx1-x

                    =-1x+log|x|-log|1-x|+C               (∵ -1<x<1)

                     =log|x1-x|-1x+C

                     =log(x1-x)+C



Q 26 :

∫dx(x-x2)=

  • logx-log(1-x)+C

     

  • log(1-x2)+C

     

  • -logx+log(1-x)+C

     

  • log(x-x2)+C

     

(1)

Ans.       logx-log(1-x)+C

Explanation :

       ∫dx(x-x2)=∫(1x+11-x)dx

                            =logx-log(1-x)+C

                            =log(x1-x)+C



Q 27 :

∫dx(x2+1)(x2+4)=

  • 13tan-1x-13tan-1x2+C

     

  • 13tan-1x+13tan-1x2+C

     

  • 13tan-1x-16tan-1x2+C

     

  • tan-1x-2tan-1x2+C

     

(3)

Ans.      13tan-1x-16tan-1x2+C

Explanation :

∫dx(x2+1)(x2+4)=13[∫dxx2+1-∫dxx2+4]

                                  =13[tan-1x-12tan-1x2]+C

                                   =13tan-1x-16tan-1x2+C



Q 28 :

∫x+sinx1+cosx dx  is equal to : 

  • log|1-cosx|+C

     

  • log|x+sinx|+C

     

  • x-tanx2+C

     

  • x·tanx2+C

     

(4)

Ans.        x·tanx2+C

Explanation :

 I=∫x+sinx1+cosx dx

   =∫x1+cosx dx+∫sinx1+cosx dx

   =∫x2cos2x2 dx+∫2sinx2cosx22cos2x2 dx

   =12∫xsec2x2 dx+∫tanx2 dx

   =12[x·tanx2·2-∫tanx2·2 dx]+∫tanx2 dx

   =x·tanx2+C            [By cancelling the last two integrals]



Q 29 :

∫ex(1-cotx+cot2x) dx=

  • ex cot x+C

     

  • ex cosec x+C

     

  • -ex cosec x+C

     

  • -ex cot x+C

     

(4)

Ans.       -ex cot x+C

Explanation :

∫ex(1-cotx+cot2x) dx

            =∫ex(-cotx+cosec2x) dx

             =ex(-cotx)+C                  [∵ ∫ex{f(x)+f'(x)} dx=exf(x)+C]

              =-ex cot x+C



Q 30 :

∫1logxe dx=

  • log(logxe)+C

     

  • 1(logxe)2+C

     

  • xloge(xe)+C

     

  • None of these

     

(3)

Ans.       xloge(xe)+C

Explanation:

∫1logxe dx=∫logex dx

                       =∫1·logex dx

                        =xlogex-∫1x·x dx

                       =xlogex-x+C

                       =x(logex-logee)+C

                       =xloge(xe)+C



Q 31 :

∫exsinx(sinx+2cosx) dx=

  • exsin2x+C

     

  • exsinx+C

     

  • exsin2x+C

     

  • None of these

     

(1)

Ans.        exsin2x+C

Explanation :

∫exsinx(sinx+2cosx) dx

=∫exsin2x dx+∫ex 2sinx cosx dx

=∫exsin2x dx+∫exsin2x dx

=exsin2x-∫ex 2sinx cosx dx+∫exsin2x dx+C

=exsin2x-∫exsin2x dx+∫exsin2x dx+C

=exsin2x+C



Q 32 :

Evaluate  ∫1.sin-1x dx.

  • xsin-1x-(1-x2)-12+C

     

  • sin-1x-(1-x2)-12+C

     

  • xsin-1x+(1-x2)-12+C

     

  • xsin-1x+(1-x2)12+C

     

(4)

Ans.         xsin-1x+(1-x2)12+C

Explanation :

Let, the given integral be

                 I=∫1.sin-1x dx

Integrating by parts,

        I=sin-1x∫1.dx-∫{(ddxsin-1x)∫1.dx}dx

         =sin-1x·x-∫11-x2.x dx

Substitute  1-x2=t  in the given integral and differentiate it.

             ddx(1-x2)=dtdx

                          -2x=dtdx

                           x dx=-12 dt

                                    =x sin-1x-∫-12 dtt

                                     =xsin-1x+12t12×(2)+C

                                     =xsin-1x+(1-x2)12+C             (∵ t=1-x2)



Q 33 :

Find the integral of x2.sin-1x dx

  • 13x3sin-1x-131-x2-19(1-x2)3/2+C

     

  • 13x3sin-1x+131-x2-19(1-x2)3/2+C

     

  • 13x3sin-1x+131+x2+19(1-x2)-3/2+C

     

  • 13x3sin-1x-131-x2+19(1-x2)3/2+C

     

(2)

Ans.     13x3sin-1x+131-x2-19(1-x2)3/2+C

Explanation:

The given integral is

               I=∫x2.sin-1x dx

Integrating by parts, taking sin-1x as the first function, we get

               I=∫x2.sin-1x dx

                 =sin-1x·x33-∫11-x2·x33 dx

                  =sin-1x·x33-13∫x31-x2 dx

                 =x33.sin-1x-13∫x.x21-x2 dx

Substituting t2 for 1-x2 and differentiate w.r.t. x.

                   ddx(1-x2)=ddx(t2)

⇒                          -2x=2tdtdx

⇒                           x dx=-t dt

Substitute the values, 1-x2=t2 and x dx=-t dt in the integral.

∴    I=x33sin-1x-13∫(-t)(1-t2)t dt

           =x33sin-1x+13∫1 dt-13∫t2 dt

          =x33sin-1x+t3-t39+C

          =13x3sin-1x+131-x2-19(1-x2)3/2+C



Q 34 :

Evaluate the integral:   ∫ex(cosx-sinx) dx

  • exsinx+C

     

  • cosx+C

     

  • excosx+C

     

  • e-xcosx+C

     

(3)

Ans.      excosx+C

Explanation :

The given integral is,

                         I=∫ex(cosx-sinx) dx

Let,             f(x)=cosx

Differentiating f(x),

                      f'(x)=-sinx

Substitute f(x) for cosx and f'(x) for -sinx in the given integral.

                             I=∫ex(cosx-sinx) dx

                              =∫ex{f(x)+f'(x)} dx
 

We know that

∫ex{f(x)+f'(x)} dx=exf(x)+C

∴                                I=excosx+C



Q 35 :

Find the value of:

                    ∫ex(1x4-4x5) dx

  • ex1x4+C

     

  • exx2+C

     

  • exx+C

     

  • ex+C

     

(1)

Ans.        ex1x4+C

Explanation :

The given integral is,

                        I=∫ex(1x4-4x5)dx

Let,            f(x)=1x4

Differentiating f(x),

                     f'(x)=-4x5

Substituting f(x) for 1x4 and f'(x) for -4x5 in the given integral, we get

                          I=∫ex(1x4--4x5)dx

                            =∫ex{f(x)+f'(x)} dx

We know that

      ∫ex{f(x)+f'(x)} dx=exf(x)+C

  ∴                                  I=ex1x4+C



Q 36 :

∫12ex(1x-1x2) dx=

  • e22+e

     

  • e-e22

     

  • e22-e

     

  • None of these

     

(3)

Ans.        e22-e

Explanation :

∫12ex(1x-1x2) dx=∫12exx dx-∫12exx2 dx

                                    =[1x∫12ex dx]-∫12(-1x2∫ex dx) dx-∫121x2ex dx

                                    =[1xex]12+∫12exx2 dx-∫12exx2 dx                  [∵ ∫ex{f(x)+f'(x)} dx=exf(x)+C]

                                    =[1xex]12=e22-e



Q 37 :

∫dxx(x5+3) is equal to:

  • 13log|x5x5+3|+C

     

  • 115log|x5x5+3|+C

     

  • 15log|x5x5+3|+C

     

  • 125log|x5x5+3|+C

     

(2)

Ans.          115log|x5x5+3|+C

Explanation:

Let           I=∫dxx(x5+3)

Multiply by x4 in numerator and denominator, we get,

                   I=∫x4x5(x5+3) dx

Let            x5=t

             5x4 dx=dt

                        I=∫15t(t+3) dt

                          =15×13∫t+3-tt(t+3) dt

                          =115[∫1t dt-∫1t+3 dt]

                          =115[logt-log(t+3)]

                        I=115log|x5x5+3|+C



Q 38 :

If  ∫x3x+1 dx=q(x)-log|x+1|+C, then q(x) is equal to:

  • q(x)=x33+x

     

  • q(x)=x22-x

     

  • q(x)=x2-x+1

     

  • q(x)=x33-x22+x

     

(4)

Ans.       q(x)=x33-x22+x

Explanation :

     ∫x3x+1 dx=∫x3+1-1x+1 dx

                           =∫x3+1x+1 dx-∫1x+1 dx

                            =∫(x2+1-x) dx-log(x+1)

                            =x33+x-x22-log|x+1|+C

So             q(x)=x33-x22+x



Q 39 :

Match List I with List II:

  List I   List II
A. ∫1x+x dx I. 2x+C
B. ∫elogxx dx II. 2(x-1)ex+C
C. ∫dx4x2-9 III. 2log(x+1)+C
D. ∫ex dx IV. 112log|2x-32x+3|+C

 

Choose the correct answer from the option given below:

  • A-II, B-IV, C-I, D-III

     

  • A-III, B-II, C-IV, D-I

     

  • A-III, B-I, C-IV, D-II

     

  • A-I, B-II, C-III, D-IV

     

(3)

Ans.      A-III, B-I, C-IV, D-II

Explanation :

 ∫elogxx dx=∫xx dx=∫1x dx=2x+C

∫1x+x dx=∫1x(x+1) dx

                         =∫1x dx-∫1x+1 dx

                         =2x-log(x+1)+C



Q 40 :

∫tanx(secx-tanx) dx=

  • secx-tanx+x-C

     

  • secx-tan2x+C

     

  • secx+tanx+x+C

     

  • secx-tanx+C

     

(1)

Ans.       secx-tanx+x-C

Explanation :

 I=∫(tanx·secx-tan2x) dx

   =∫tanx·secx dx-∫tan2x dx

    =secx+x-tanx+C



Q 41 :

∫(x+1x)2  dx  equals:

  • x33+1x-2x+c

     

  • x33-1x+2x+c

     

  • x33-1x-2x+c

     

  • x33+1x+2x+c

     

(2)

Ans.       x33-1x+2x+c

Explanation :

Let           I=∫(x+1x)2  dx

                     =∫(x2+1x2+2) dx

                     =∫x2 dx+∫1x2 dx+∫2 dx

                     =x33-1x+2x+c



Q 42 :

∫exsecx (1+tanx) dx  equals:

  •  exsecx+c

     

  •  extanx+c

     

  •  exsinx+c

     

  •  excosx+c

     

(1)

Ans.        exsecx+c

Explanation :

Let         I=∫exsecx (1+tanx) dx

                    =∫exsecx dx+∫ex.secx.tanx dx

It is in the form

            ∫ex[f(x)+f'(x)] dx=exf(x)+c

                                          f(x)=secx

                                         f'(x)=secx-tanx

∫ex(secx+secx.tanx) dx=exsecx+c



Q 43 :

∫tanxsinx cosx dx equals:

 

  •  2tanx+c

     

  •  2cotx+c

     

  •  tanx+c

     

  •  2tanx+c

     

(1)

Ans.       2tanx+c

Explanation :

Let           I=∫tanxsinx.cosx dx

                I=∫tanxsinx.cosx·cosxcosx  dx

⇒          I=∫tanxcos2x.(sinxcosx)  dx

                 =∫tanxcos2x tanx dx

                I=∫(tanx)-1/2·1cos2x dx

                I=∫(tanx)-1/2sec2x dx

Let             tanx=t

                   dtdx=sec2x

⇒  sec2x dx=dt

                         I=∫t-1/2 dt

                         I=t1/212+C

⇒                  I=2t1/2+C

⇒                  I=2(tanx)1/2+C

⇒                  I=2tanx+C



Q 44 :

∫x(xtan-1x+(lnx)(ln(lnx)))+tan-1x(x3+x)lnx=f(x)+c   where 'c' is integration constant & f(e)=0

Then [limx→1+f(x)tan(πx2)+1110]=_____, where [.] denotes GIF

  • 2

     

  • 1

     

  • 0

     

  • - 1

     

(2)

Given ∫tan-1x·1x(lnx)+11+x2·ln(lnx)

∴  f(x)=(tan-1x)ln(lnx)



Q 45 :

If the integral ∫5tanx dxtanx-2=x+aln|sinx-2cosx|+C then 'a' is equal to (C is constant of integration)



(2)

∫5sinx dxsinx-2cosx=∫dx+2∫cosx+2sinxsinx-2cosxdx=x+2ln|sinx-2cosx|+C



Q 46 :

Which of the following must be the true value of the statements below in that order.

Statement I: ∫eax.sinbx dx=eaxa2+b2(asinbx-bcosbx)+c,  where a,b∈R-{0} and c is an arbitrary real number.

Statement II: ∫f'(x)(f(x))ndx=(f(x))-n+1-n+1,  where n≠1 and f(x) is a positive differentiable function.

Statement III: ∫ekxf(kx)+f'(kx)kdx=ekxf(kx)+c,  where k,c∈R.

Statement IV:  Let F(x) be an indefinite integral of sin2x, then the function F(x) satisfies F(x+π)=F(x)  for all real x.

  • TFFT

     

  • TFTF

     

  • TFTT

     

  • TFFF

     

(4)

Statement-I: Use by parts 2 times

Statement-II: Indefinite integral +c must be kept

Statement-IV: F(x)=∫sin2x dx=g(x)+c

F(x+π)=F(x) might not satisfy for every 'c', (also integral contains linear expression in x)



Q 47 :

If ∫2secx tanx(secx-tanx)10dx=(secx+tanx)11[p(secx-tanx)2+q]+c, then (1p+1q) is equal to  (where 'c' is constant of integration)

  • 1

     

  • - 1

     

  • 2

     

  • - 2

     

(3)

Let secx-tanx=t

then (2secx tanx)dx=(1-1t2)dt

I=-19t9+111t11+C

⇒1p+1q=2



Q 48 :

The integral ∫(xxsinx+cosx)2dx is equal to (where C is a constant integration):

  • tanx-xsecxxsinx+cosx+C

     

  • secx+xtanxxsinx+cosx+C

     

  • secx-xtanxxsinx+cosx+C

     

  • tanx+xsecxxsinx+cosx+C

     

(1)

             I=∫(xxsinx+cosx)2 dx

Notice,

            ddx(tanx-xsecxxsinx+cosx)=x2(xsinx+cosx)2

Hence,

            I=tanx-xsecxxsinx+cosx+C



Q 49 :

Let f(x)=∫xsinx(1+xcosx.lnx+sinx) dx and f(π2)=π24. Find the value of cos(f(π)).

  • π2

     

  • -1

     

  • π

     

  • 1

     

(2)

f(x)=∫xsinx(1+xcosx.lnx+sinx) dx

f(x)=xsinx=esinx.lnx, then

f(x)=∫(f(x)+xf'(x))dx=x·xsinx+c

f(π2)=π2·(π2)+c⇒c=0

f(x)=x(xsinx),    f(π)=π.



Q 50 :

∫cosxsin2x+4sinx+5 dx equals

  • tan-1(sinx)+c

     

  • tan-1(sinx+2)+c

     

  • tan-1(sinx+1)+c

     

  • tan-1(cosx)+c

     

(2)

Put sinx=t