अवकल समीकरण cos(dxdy)=a (a∈R);y=1 यदि x=0 के लिए दिए हुए प्रतिबंध को संतुष्ट करने वाला विशिष्ट हल ज्ञात कीजिए।
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Step-by-Step Solution
Step 1: अवकल समीकरण को पुनर्व्यवस्थित करें
दिए गए अवकल समीकरण
cos(dxdy)=a
को
dxdy
के लिए हल करने पर, हमें
dxdy=cos−1(a)
प्राप्त होता है। यहाँ,
cos−1(a)
एक स्थिरांक है क्योंकि
a
एक वास्तविक संख्या है।
Step 2: चरों को पृथक करें
अब, हम चरों को पृथक करते हैं ताकि
dy
एक तरफ और
dx
दूसरी तरफ हो। इससे हमें
dy=cos−1(a) dx
प्राप्त होता है।
Step 3: दोनों पक्षों का समाकलन करें
अवकल समीकरण का सामान्य हल ज्ञात करने के लिए, हम समीकरण के दोनों पक्षों का समाकलन करते हैं।
Step 4: सामान्य हल ज्ञात करें
समाकलन करने पर, हमें
y=xcos−1(a)+C
प्राप्त होता है, जहाँ
C
समाकलन स्थिरांक है। यह अवकल समीकरण का सामान्य हल है।
Step 5: दिए गए प्रतिबंधों का उपयोग करें
विशिष्ट हल ज्ञात करने के लिए, हम दिए गए प्रतिबंध
y=1
जब
x=0
का उपयोग करते हैं। इन मानों को सामान्य हल में प्रतिस्थापित करने पर, हमें
1=0⋅cos−1(a)+C
प्राप्त होता है।
Step 6: समाकलन स्थिरांक का मान ज्ञात करें
समीकरण को सरल करने पर, हमें
C=1
प्राप्त होता है।
Step 7: विशिष्ट हल लिखें
समाकलन स्थिरांक
C=1
के मान को सामान्य हल में प्रतिस्थापित करने पर, हमें अवकल समीकरण का विशिष्ट हल
y=xcos−1(a)+1
प्राप्त होता है।