अवकल समीकरण प्रश्न 8
प्रश्न 8 - 2024 (27 जनवरी शिफ्ट 2)
यदि अवकल समीकरण $\dfrac{d y}{d x}=\dfrac{x+y-2}{x-y}$ के हल वक्र, बिंदु $(2,1)$ से गुजरता है, तो वक्र का समीकरण $\tan ^{-1}\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)-\dfrac{1}{\beta} \log _e\left(\alpha+\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)^{2}\right)=\log _e|x-1|$ है, तो $5 \beta+\alpha$ का मान कितना है?
उत्तर दिखाएँ
उत्तर (11)
समाधान
$\dfrac{d y}{d x}=\dfrac{x+y-2}{x-y}$
$x=X+h, y=Y+k$
$\dfrac{d Y}{d X}=\dfrac{X+Y}{X-Y}$
$ \begin{cases} h + k - 2 = 0 \\ h - k = 0 \end{cases} $ $ \quad \Rightarrow \quad h = k = 1 $
$Y=vX$
$v+X\dfrac{d v}{d X}=\dfrac{1+v}{1-v} \Rightarrow X\dfrac{d v}{d X}=\dfrac{1+v^{2}}{1-v}$
$\dfrac{1-v}{1+v^{2}} d v=\dfrac{d X}{X}$
$\tan ^{-1} v-\dfrac{1}{2} \ln \left(1+v^{2}\right)=\ln |X|+C$
$\tan ^{-1}\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)-\dfrac{1}{2} \ln \left(1+\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)^{2}\right)=\ln |x-1|+C $
जबकि वक्र $(2,1)$ से गुजरता है, हमें प्राप्त होता है
$ C=0 $
$\Rightarrow \tan ^{-1}\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)-\dfrac{1}{2} \ln \left(1+\left(\dfrac{y-1}{x-1}\right)^{2}\right)=\ln |x-1|$
$\therefore \alpha=1$ और $\beta=2$
$\Rightarrow 5 \beta+\alpha=11$