अवकल समीकरण प्रश्न 11
प्रश्न 11 - 2024 (29 जनवरी शिफ्ट 2)
यदि $\sin \left(\frac{y}{x}\right)=\log _e|x|+\frac{\alpha}{2}$ अवकल समीकरण $x \cos \left(\frac{y}{x}\right) \frac{d y}{d x}=y \cos \left(\frac{y}{x}\right)+x$ का हल है और $y(1)=\frac{\pi}{3}$, तो $\alpha^{2}$ किसके बराबर है?
(1) 3
(2) 12
(3) 4
(4) 9
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उत्तर (1)
समाधान
अवकल समीकरण :-
$ \Rightarrow x \cos \frac{y}{x} \frac{d y}{d x}=y \cos \frac{y}{x}+x$
$ \Rightarrow \cos \frac{y}{x}\left[x \frac{d y}{d x}-y\right]=x$
दोनों ओर को $x^{2}$ से विभाजित करें
$\Rightarrow \cos \frac{y}{x}\left(\frac{x \frac{d y}{d x}-y}{x^{2}}\right)=\frac{1}{x}$
मान लीजिए $\frac{y}{x}=t$
$\Rightarrow \cos t\left(\frac{d t}{d x}\right)=\frac{1}{x}$
$\Rightarrow \cos t d t=\frac{1}{x} d x$
दोनों ओर समाकलन करें
$\Rightarrow \sin t=\ln |x|+c$
$ \Rightarrow \sin \frac{y}{x}=\ln |x|+c$
$y(1)=\frac{\pi}{3}$ का उपयोग करते हुए, हमें $c=\frac{\sqrt{3}}{2}$ प्राप्त होता है
इसलिए, $\alpha=\sqrt{3} \Rightarrow \alpha^{2}=3$