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यदि x = sint और y = sin pt है तो सिद्ध कीजिए कि dydxdydxp(1-x2)d2ydx2-xdydx+p2y = 0 है। - Mathematics (गणित)

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प्रश्न

यदि x = sint और y = sin pt है तो सिद्ध कीजिए कि  `(1 - x^2) ("d"^2"y")/("dx"^2) - x "dy"/"dx" + "p"^2y` = 0 है।

योग
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उत्तर

दिया गया है कि: x = sin t और y = sin pt

दोनों प्राचलिक फलनों को अलग करना w.r.t. t

`"dx"/"dt"` = cos t and `"dy"/"dt"` = cos pt. p = p cos pt

`"dy"/"dx" = ("dy"/"dt")/("dx"/"dt")`

= `("p" cos "pt")/cos "t"`

∴ `"dy"/"dx" = ("p" cos "pt")/cos"t"`

फिर से अंतर करना w.r.t. x,

`"d"/"dx"("dy"/"dx") = "p"*"d"/"dx"(cos"pt"/cos"t")`

⇒ `("d"^2y)/("dx"^2) = "p"[(cos "t" * "d"/"dx" (cos "pt") - cos "pt" * "d"/"dx" (cos "t"))/(cos^2"t")]`

= `"p"[(cos"t"(- sin "pt") * "p" "dt"/"dx" - cos "pt"(- sin "t") * "dt"/"dx")/(cos^2"t")]`

= `"p"[(-"p" cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/(cos^2"t")]"dt"/"dx"`

= `"p"[(-"p" cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/(cos^2"t")]* 1/cos"t"`

= `"p"[(-"p" cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/cos^3"t"]`

अब हमें यह साबित करना है कि

`(1 - x^2) * ("d"^2y)/("dx"^2) - x * "dy"/"dx" + "p"^2y` = 0

L.H.S. = `(1 - x^2) ["p"((-"p" cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/cos^3"t")] - x."p" (cos "pt")/cos"t" + "p"^2y`

⇒ `(1 - sin^2"t") ["p"((-"p" cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/cos^3"t")] - ("p" sin "t" * cos "pt")/cos"t" + "p"^2 * sin "pt"`

⇒ `cos^2"t" [(-"p"^2 cos "t" sin "pt" + cos "pt" sin "t")/(cos^3"t")] - ("p" sin "t" * cos "pt")/cos"t" + "p"^2 * sin "pt"`

⇒ `(-"p"^2 cos "t" sin "pt" + "p" cos "pt" sin "t")/cos "t" - ("p" sin "t" cos "pt")/cos"t" + "p"^2 sin "pt"`

⇒ `(-"p"^2 cos "t" sin "pt" + "p" cos "pt" sin "t" - "p" sin "t" cos "pt" + "p"^2 sin "pt" cos "t")/cos "t"`

⇒ `0/cos"t"` = 0 = R.H.S.

इसलिए साबित हुआ।

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सांतत्य तथा अवकलनीयता
  क्या इस प्रश्न या उत्तर में कोई त्रुटि है?
अध्याय 5: सांतत्य और अवकलनीयता - प्रश्नावली [पृष्ठ ११०]

APPEARS IN

एनसीईआरटी एक्झांप्लर Mathematics [Hindi] Class 12
अध्याय 5 सांतत्य और अवकलनीयता
प्रश्नावली | Q 81 | पृष्ठ ११०

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