सत्यापित कीजिए कि दिया हुआ फलन y=a2−x2,x∈(−a,a) संगत अवकल समीकरण x+ydxdy=0(y=0) का हल है।
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Step-by-Step Solution
Step 1: दिए गए फलन को लिखें
हमें यह सत्यापित करना है कि दिया गया फलन
y=a2−x2
अवकल समीकरण
x+ydxdy=0
का हल है। इसके लिए, हमें पहले फलन का
x
के सापेक्ष अवकलन करना होगा।
Step 2: x
के सापेक्ष अवकलन करें
अब हम फलन
y=(a2−x2)1/2
का
x
के सापेक्ष अवकलन करेंगे। इसके लिए हम श्रृंखला नियम (chain rule) का उपयोग करेंगे।
Step 3: श्रृंखला नियम लागू करें
श्रृंखला नियम का उपयोग करके, पहले हम
(a2−x2)1/2
का अवकलन करेंगे, जो
21(a2−x2)−1/2
देता है। फिर, हम
(a2−x2)
का अवकलन करेंगे, जो
−2x
देता है।
Step 4: अवकलन को सरल करें
अब हम अवकलन को सरल करेंगे।
2
और
−2x
में से
2
कट जाएगा, जिससे हमें
−x(a2−x2)−1/2
मिलेगा। इसे हम
a2−x2−x
के रूप में भी लिख सकते हैं।
Step 5: अवकल समीकरण में प्रतिस्थापित करें
अब हम
y
और
dxdy
के मानों को दिए गए अवकल समीकरण
x+ydxdy=0
में प्रतिस्थापित करेंगे।
Step 6: समीकरण को सरल करें
प्रतिस्थापन के बाद,
a2−x2
पद कट जाएगा, जिससे हमें x + (-x) मिलेगा। इसे सरल करने पर
0
प्राप्त होता है।
Step 7: निष्कर्ष
चूंकि हमने अवकल समीकरण के बाएँ पक्ष को सरल करके
0
प्राप्त किया, जो दाहिने पक्ष के बराबर है, इसलिए यह सत्यापित होता है कि दिया गया फलन अवकल समीकरण का हल है।