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यदि tdydtty(1+t)dydt-ty = 1 का y(t) एक हल है और y(0) = – 1 है तो दिखाइए कि y(1) = -12 - Mathematics (गणित)

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प्रश्न

यदि `(1 + "t")"dy"/"dt" - "ty"` = 1 का  y(t) एक हल है और y(0) = – 1 है तो दिखाइए कि y(1) = `-1/2`

बेरीज
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उत्तर

दिया गया समीकरण `(1 + "t")"dy"/"dt" - "ty"` = 1 है।

⇒ `"dy"/"dt" - ("t"/(1 + "t")) "y" = 1/(1 + "t")`

यहाँ, P = `(-"t")/(1 + "t")` और Q = `1/(1 + "t")`

∴ समाकलन गुणक I.F. = `"e"^(int"pdt")`

= `"e"^(int (-1)/(1 + "t") "dt")`

= `"e"^(-int (1 + "t" - 1)/(1 + "t") "dt")`

= `"e"^(-int(1 - 1/(1 + "t"))"dt")`

= `"e"^(-["t" - log(1 + "t")])`

= `"e"^(-"t" + log(1 + "t"))`

= `"e"^(-"t") * "e"^(log(1 + "t"))`

∴ I.F. = `"e"^(-"t") * (1 + "t")`

दिए गए अवकल समीकरण का वाँछित हल

y . I. F. = `int "Q" . "I"."F". "dt" + "c"`

⇒ `"y" * "e"^-"t" (1 + "t") = int 1/((1 + "t")) * "e"^-"t" * (1 + "t")  "dt" + "c"`

⇒ `"y" * "e"^-"t" (1 + "t") = int "e"^-"t"  "dt" + "c"`

⇒ `"y" * "e"^-"t" (1 + "t") = - "e"^-"t" + "c"`

t = 0 और y = –1  ....[∵ y(0) = –1] रखिए

⇒ `-1 * "e"^0 * 1 = -"e"^0 + "c"`

⇒ –1 = –1 + c

⇒ c = 0

तो समीकरण बन जाता है

`"ye"^-"t" (1 + "t") = -"e"^-"t"`

अब t = 1 रखिए

∴ `"y" * "e"^-1 (1 + 1) = -"e"^-1`

⇒ 2y = –1

⇒ y = `- 1/2`

इसलिए y(1) = `-1/2` सत्यापित है।

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अवकल समीकरण
  या प्रश्नात किंवा उत्तरात काही त्रुटी आहे का?
पाठ 9: अवकल समीकरण - प्रश्नावली [पृष्ठ १८९]

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एनसीईआरटी एक्झांप्लर Mathematics [Hindi] Class 12
पाठ 9 अवकल समीकरण
प्रश्नावली | Q 12 | पृष्ठ १८९

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