Pregunta
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Evaluate the integral. \( \int_{0}^{\pi / 4} 10 \sec ^{2} x d x \) \( \int_{0}^{\pi / 4} 10 \sec ^{2} x d x=\square \) (Type an exact answer.)

Ask by Colon Chavez. in the United States
Mar 09,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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The integral evaluates to 10.

Solución

We start by recalling the antiderivative of \( \sec^2 x \): \[ \frac{d}{dx} \tan x = \sec^2 x. \] Thus, the antiderivative is: \[ \int \sec^2 x \, dx = \tan x. \] Multiplying by 10, we have: \[ \int 10 \sec^2 x \, dx = 10 \tan x. \] Now, evaluating the definite integral from \( 0 \) to \( \frac{\pi}{4} \): \[ \int_{0}^{\pi/4} 10 \sec^2 x \, dx = 10 \tan x \Big|_{0}^{\pi/4} = 10 \left( \tan\frac{\pi}{4} - \tan 0 \right). \] We know that: \[ \tan\frac{\pi}{4} = 1 \quad \text{and} \quad \tan 0 = 0. \] Substitute these values: \[ 10 \left( 1 - 0 \right) = 10. \] The exact answer is: \[ \boxed{10}. \]

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The Deep Dive

To evaluate the integral \( \int_{0}^{\pi / 4} 10 \sec ^{2} x \, dx \), we start by recognizing that the integral of \( \sec^{2} x \) is \( \tan x \). Therefore, we can rewrite the integral as: \[ 10 \int_{0}^{\pi / 4} \sec^{2} x \, dx = 10 \left[ \tan x \right]_{0}^{\pi / 4} \] Now we need to find the values of \( \tan x \) at the limits of integration: 1. At \( x = \pi / 4 \), \( \tan(\pi / 4) = 1 \). 2. At \( x = 0 \), \( \tan(0) = 0 \). Putting it all together: \[ 10 \left[ \tan x \right]_{0}^{\pi / 4} = 10 \left( \tan(\pi / 4) - \tan(0) \right) = 10 (1 - 0) = 10 \] Thus, the value of the integral is: \[ \int_{0}^{\pi / 4} 10 \sec ^{2} x \, dx = 10 \] So the answer is: \[ \int_{0}^{\pi / 4} 10 \sec ^{2} x \, dx = 10 \]

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