Question Number 36491 by rahul 19 last updated on 02/Jun/18
Answered by MJS last updated on 08/Jun/18
$$\mathrm{just}\:\mathrm{differentiate}\:\mathrm{the}\:\mathrm{following}\:\mathrm{term}: \\ $$$$\pm\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{sec}\:{x}\:+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} }\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{11}}\pm\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{7}}\left(\mathrm{sec}\:{x}\:+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\mathrm{2}} \right) \\ $$$$\mathrm{write}\:\mp\:\mathrm{for}\:\mathrm{changing}\:\mathrm{signs}.\:\mathrm{it}'\mathrm{s}\:\mathrm{faster} \\ $$$$\mathrm{than}\:\mathrm{differentiating}\:\mathrm{4}\:\mathrm{terms},\:\mathrm{decide}\:\mathrm{at}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{end}\:\mathrm{which}\:\mathrm{combination}\:\mathrm{of}\:\mathrm{signs}\:\mathrm{is}\:\mathrm{the}\:\mathrm{right} \\ $$$$\mathrm{one}. \\ $$$$ \\ $$$$\frac{{d}}{{dx}}\left[\pm\frac{\mathrm{1}}{\left(\mathrm{sec}\:{x}\:+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} }\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{11}}\pm\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{7}}\left(\mathrm{sec}\:{x}\:+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\mathrm{2}} \right)\right]= \\ $$$$=\pm\frac{{d}}{{dx}}\left[\frac{\mathrm{7}\pm\mathrm{11}\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{77}\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} }\right]= \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left[\mathrm{I}\:\mathrm{write}\:{u}\:\mathrm{for}\:\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)\right] \\ $$$$=\pm\frac{{d}}{{dx}}\left[\frac{\mathrm{7}\pm\mathrm{11}{u}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{77}{u}^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} }\right]=\pm\frac{\pm\mathrm{22}{uu}'×\mathrm{77}{u}^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} −\left(\mathrm{7}\pm\mathrm{11}{u}^{\mathrm{2}} \right)×\frac{\mathrm{847}}{\mathrm{2}}{u}^{\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}} {u}'}{\mathrm{5929}{u}^{\mathrm{11}} }= \\ $$$$=\pm\frac{\pm\mathrm{1694}{u}^{\frac{\mathrm{13}}{\mathrm{2}}} −\frac{\mathrm{5929}}{\mathrm{2}}{u}^{\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}} \mp\frac{\mathrm{9317}}{\mathrm{2}}{u}^{\frac{\mathrm{13}}{\mathrm{2}}} }{\mathrm{5929}{u}^{\mathrm{11}} }{u}'= \\ $$$$=\pm\frac{\mp\frac{\mathrm{5929}}{\mathrm{2}}{u}^{\frac{\mathrm{13}}{\mathrm{2}}} −\frac{\mathrm{5929}}{\mathrm{2}}{u}^{\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}} }{\mathrm{5929}{u}^{\mathrm{11}} }{u}'= \\ $$$$=\pm\frac{\mp{u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}{\mathrm{2}{u}^{\frac{\mathrm{13}}{\mathrm{2}}} }{u}'= \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left[{u}'=\mathrm{sec}\:{x}\:\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)={u}\mathrm{sec}\:{x}\right] \\ $$$$=\pm\frac{\mp{u}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1}}{\mathrm{2}{u}^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} }\mathrm{sec}\:{x}=\frac{\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\mathrm{2}} \mp\mathrm{1}}{\mathrm{2}\left(\mathrm{sec}\:{x}+\mathrm{tan}\:{x}\right)^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{3}}} }\mathrm{sec}\:{x} \\ $$
Commented by rahul 19 last updated on 03/Jun/18
$$\mathrm{Sir},\:\mathrm{pls}\:\mathrm{solve}\:\mathrm{it}\:!\: \\ $$
Answered by tanmay.chaudhury50@gmail.com last updated on 03/Jun/18
$${t}^{\mathrm{2}} ={secx}+{tanx} \\ $$$$\mathrm{2}{tdt}=\left({secxtanx}+{sec}^{\mathrm{2}} {x}\:\right){dx} \\ $$$$\mathrm{2}{tdt}={secx}\left({secx}+{tanx}\right)\:{dx} \\ $$$$\mathrm{2}{tdt}=\left({secx}.{t}^{\mathrm{2}} \:\right){dx} \\ $$$${secx}\:{dx}=\left(\frac{\mathrm{2}{dt}}{{t}}\:\right) \\ $$$$\left({secx}+{tanx}\right)\left({secx}−{tanx}\right)=\mathrm{1} \\ $$$${secx}−{tanx}=\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} } \\ $$$${secx}+{tanx}={t}^{\mathrm{2}} \\ $$$${secx}−{tanx}=\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} } \\ $$$${secx}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({t}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$${tanx}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left({t}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} }\right) \\ $$$$\int\frac{{sec}^{\mathrm{2}} {xdx}}{\left({secx}+{tanx}\right)^{\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}} } \\ $$$$\int\frac{{secx}.{secxdx}}{\left({secx}+{tanx}\right)^{\frac{\mathrm{9}}{\mathrm{2}}} } \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\int\frac{\left({t}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} }\right)×\frac{\mathrm{2}{dt}}{{t}}}{{t}^{\mathrm{9}} } \\ $$$$=\int\frac{{t}^{\mathrm{2}} +\frac{\mathrm{1}}{{t}^{\mathrm{2}} }}{{t}^{\mathrm{10}} }{dt} \\ $$$$=\int{t}^{−\mathrm{8}} +{t}^{−\mathrm{12}} \:{dt} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{1}}{\mathrm{7}×{t}^{\mathrm{7}} }+\frac{−\mathrm{1}}{\mathrm{11}{t}^{\mathrm{11}} }+{c} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{1}}{\mathrm{7}}×\frac{\mathrm{1}}{\left({secx}+{tanx}\right)^{\frac{\mathrm{7}}{\mathrm{2}}} }+\frac{−\mathrm{1}}{\mathrm{11}}×\frac{\mathrm{1}}{\left({secx}+{tanx}\right)^{\frac{\mathrm{11}}{\mathrm{2}}} } \\ $$$${so}\:{Option}\:{C}\:{right}\:{answer} \\ $$