अवकल समीकरण प्रश्न 17
प्रश्न 17 - 2024 (31 जनवरी शिफ्ट 2)
मान लीजिए $y=y(x)$ अवकल समीकरण का हल है
$\sec ^{2} x d x+\left(e^{2 y} \tan ^{2} x+\tan x\right) d y=0$
$0<x<\dfrac{\pi}{2}, y\left(\dfrac{\pi}{4}\right)=0$. यदि $y\left(\dfrac{\pi}{6}\right)=\alpha$,
तो $e^{8 \alpha}$ किसके बराबर है
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उत्तर (9)
समाधान
$\sec ^{2} x \dfrac{d x}{d y}+e^{2 y} \tan ^{2} x+\tan x=0$
(मान लीजिए $\tan x=t \Rightarrow \sec ^{2} x \dfrac{d x}{d y}=\dfrac{d t}{d y}$ )
$\dfrac{d t}{d y}+e^{2 y} \times t^{2}+t=0$
$\dfrac{dt}{dy}+t=-t^{2} \cdot e^{2 y}$
$\dfrac{1}{t^{2}} \dfrac{d t}{d y}+\dfrac{1}{t}=-e^{2 y}$
(मान लीजिए $\dfrac{1}{t}=u \Rightarrow \dfrac{-1}{t^{2}} \dfrac{dt}{dy}=\dfrac{du}{dy}$)
$\dfrac{-du}{dy}+u=-e^{2 y}$
$\dfrac{d u}{d y}-u=e^{2 y}$
I.F. $=e^{-\int d y}=e^{-y}$
$u e^{-y}=\int e^{-y} \times e^{2 y} d y$
$\dfrac{1}{\tan x} \times e^{-y}=e^{y}+c$
जब $ x=\dfrac{\pi}{4}, y=0\Rightarrow c=0$
$\dfrac{1}{\tan x} \times e^{-y}=e^{y}$
$x=\dfrac{\pi}{6}, y=\alpha$
$\sqrt{3} e^{-\alpha}=e^{\alpha}$
$e^{2 \alpha}=\sqrt{3}$
$e^{8 a}=9$