Solveeit Logo

Question

Question: \(\int _ { 0 } ^ { \pi / 4 } \frac { d x } { \cos ^ { 4 } x - \cos ^ { 2 } x \sin ^ { 2 } x + \sin ^...

0π/4dxcos4xcos2xsin2x+sin4x=\int _ { 0 } ^ { \pi / 4 } \frac { d x } { \cos ^ { 4 } x - \cos ^ { 2 } x \sin ^ { 2 } x + \sin ^ { 4 } x } =

A

π2\frac { \pi } { 2 }

B

π4\frac { \pi } { 4 }

C

π3\frac { \pi } { 3 }

D

None of these

Answer

π2\frac { \pi } { 2 }

Explanation

Solution

Divide NrN ^ { r } and DrD ^ { r }by cos4x\cos ^ { 4 } x

I=0π/4sec2xsec2xdx1tan2x+tan4xI = \int _ { 0 } ^ { \pi / 4 } \frac { \sec ^ { 2 } x \sec ^ { 2 } x d x } { 1 - \tan ^ { 2 } x + \tan ^ { 4 } x }

Put tanx=t\tan x = tand I=01(1+t2)t4t2+1dtI = \int _ { 0 } ^ { 1 } \frac { \left( 1 + t ^ { 2 } \right) } { t ^ { 4 } - t ^ { 2 } + 1 } d t

=[tan1t21t]01=tan1(0)tan1()=π2= \left[ \tan ^ { - 1 } \frac { t ^ { 2 } - 1 } { t } \right] _ { 0 } ^ { 1 } = \tan ^ { - 1 } ( 0 ) - \tan ^ { - 1 } ( - \infty ) = \frac { \pi } { 2 }.