Math, asked by srivaaritex123, 5 months ago

(x²-3xy^2) dx +(3x^2y-y^3).dy= 0 solve the differential equations​

Answers

Answered by elsaabraham267
0

Answer:

⇒  

dx

dy

​  

=−  

(y  

3

+3x  

2

y)

(x  

3

+3xy  

2

)

​  

=−  

3x  

2

y(  

3x  

2

y

y  

3

 

​  

+1)

3xy  

2

(  

3xy  

2

 

x  

3

 

​  

+1)

​  

=−  

x(  

3x  

2

 

y  

2

 

​  

+1)

y(  

3y  

2

 

x  

2

 

​  

+1)

​  

 

⇒  

dx

dy

​  

=f(  

x

y

​  

)

⇒ the given differential equation is a homogeneous equation.

The solution of the given differential equation is :

Put y=vx

⇒  

dx

dy

​  

=v+x  

dx

dv

​  

 

v+x  

dx

dv

​  

=−  

x(  

3x  

2

 

(vx)  

2

 

​  

)+1

vx(  

3(vx)  

2

 

x  

2

 

​  

+1)

​  

=−v  

(  

3

(v)  

2

 

​  

+1)

(  

3(v)  

2

 

1

​  

+1)

​  

=−  

3+(v)  

2

 

1+3(v)  

2

 

​  

×  

v

1

​  

 

=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

 

​  

 

⇒x  

dx

dv

​  

=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

 

​  

−v=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

+3(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

=  

3v+(v)  

3

 

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

 

⇒  

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

3v+(v)  

3

 

​  

dv=−  

x

dx

​  

 

Integrating both the sides we get:

⇒∫  

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

3v+(v)  

3

 

​  

dv=−∫  

x

dx

​  

+c

As we know that,  

dv

d

​  

(1+6(v)  

2

+(v)  

4

)=12v+4v  

3

=4(3v+v  

3

)

⇒  

4

ln∣1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

+ln∣x∣=ln∣c∣

Resubstituting the value of y=vx we get

⇒  

4

ln∣1+6(  

x

y

​  

)  

2

+(  

x

y

​  

)  

4

 

​  

+ln∣x∣=ln∣c∣

⇒y  

4

+6x  

2

y  

2

+x  

3

4=C

Ans :⇒y  

4

+6x  

2

y  

2

+x  

3

4=C⇒  

dx

dy

​  

=−  

(y  

3

+3x  

2

y)

(x  

3

+3xy  

2

)

​  

=−  

3x  

2

y(  

3x  

2

y

y  

3

 

​  

+1)

3xy  

2

(  

3xy  

2

 

x  

3

 

​  

+1)

​  

=−  

x(  

3x  

2

 

y  

2

 

​  

+1)

y(  

3y  

2

 

x  

2

 

​  

+1)

​  

 

⇒  

dx

dy

​  

=f(  

x

y

​  

)

⇒ the given differential equation is a homogeneous equation.

The solution of the given differential equation is :

Put y=vx

⇒  

dx

dy

​  

=v+x  

dx

dv

​  

 

v+x  

dx

dv

​  

=−  

x(  

3x  

2

 

(vx)  

2

 

​  

)+1

vx(  

3(vx)  

2

 

x  

2

 

​  

+1)

​  

=−v  

(  

3

(v)  

2

 

​  

+1)

(  

3(v)  

2

 

1

​  

+1)

​  

=−  

3+(v)  

2

 

1+3(v)  

2

 

​  

×  

v

1

​  

 

=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

 

​  

 

⇒x  

dx

dv

​  

=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

 

​  

−v=−  

3v+(v)  

3

 

1+3(v)  

2

+3(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

=  

3v+(v)  

3

 

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

 

⇒  

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

3v+(v)  

3

 

​  

dv=−  

x

dx

​  

 

Integrating both the sides we get:

⇒∫  

1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

3v+(v)  

3

 

​  

dv=−∫  

x

dx

​  

+c

As we know that,  

dv

d

​  

(1+6(v)  

2

+(v)  

4

)=12v+4v  

3

=4(3v+v  

3

)

⇒  

4

ln∣1+6(v)  

2

+(v)  

4

 

​  

+ln∣x∣=ln∣c∣

Resubstituting the value of y=vx we get

⇒  

4

ln∣1+6(  

x

y

​  

)  

2

+(  

x

y

​  

)  

4

 

​  

+ln∣x∣=ln∣c∣

⇒y  

4

+6x  

2

y  

2

+x  

3

4=C

Ans :⇒y  

4

+6x  

2

y  

2

+x  

3

4=C

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