Given DE is
6 y 2 d x − x ( 2 x 3 + y ) d y = 0 6y^2dx-x(2x^3+y)dy=0 6 y 2 d x − x ( 2 x 3 + y ) d y = 0 After rearranging the above equation ,we can write
d x d y − x 6 y = x 4 3 y 2 ⟹ − 3 d x d y x 4 + 1 2 y x 3 = − 1 y 2 \frac{dx}{dy}-\frac{x}{6y}=\frac{x^4}{3y^2}\\
\implies -\frac{3\frac{dx}{dy}}{x^4}+\frac{1}{2yx^3}=-\frac{1}{y^2} d y d x − 6 y x = 3 y 2 x 4 ⟹ − x 4 3 d y d x + 2 y x 3 1 = − y 2 1 Put
v = 1 x 3 ⟹ d v d y = − 3 d x d y x 4 v=\frac{1}{x^3}\implies \frac{dv}{dy}= -\frac{3\frac{dx}{dy}}{x^4} v = x 3 1 ⟹ d y d v = − x 4 3 d y d x Thus, we get
d v d y + 1 2 y v = − 1 y 2 \frac{dv}{dy}+\frac{1}{2y}v=-\frac{1}{y^2} d y d v + 2 y 1 v = − y 2 1
Hence, Integrating Factor is
I . F = e ∫ 1 / 2 y d y = y I.F=e^{\int 1/2ydy}=\sqrt{y} I . F = e ∫ 1/2 y d y = y So it follows
d d y ( y v ) = − y − 3 / 2 ⟹ y v = − ∫ y − 3 / 2 d y = 2 y − 1 / 2 + C 1 ⟹ v = C 1 y − 1 / 2 + 2 y − 1 ⟹ 1 x 3 = C 1 y − 1 / 2 + 2 y − 1 \frac{d}{dy}(\sqrt{y}v)=-y^{-3/2}\\
\implies \sqrt{y}v=-\int y^{-3/2}dy=2y^{-1/2}+C_1\\
\implies v=C_1y^{-1/2}+2y^{-1}\\
\implies \frac{1}{x^3}=C_1y^{-1/2}+2y^{-1}\\ d y d ( y v ) = − y − 3/2 ⟹ y v = − ∫ y − 3/2 d y = 2 y − 1/2 + C 1 ⟹ v = C 1 y − 1/2 + 2 y − 1 ⟹ x 3 1 = C 1 y − 1/2 + 2 y − 1 After simplification we get,
y ( x ) = 3 C 1 x 9 ( 9 C 1 2 x 3 + 8 ) 2 + x 3 ( 9 C 1 2 x 3 + 4 ) 2 y ( x ) = − 3 C 1 x 9 ( 9 C 1 2 x 3 + 8 ) 2 + x 3 ( 9 C 1 2 x 3 + 4 ) 2 y{\left(x \right)} = \frac{3 C_{1} \sqrt{x^{9} \left(9 C_{1}^{2} x^{3} + 8\right)}}{2} + \frac{x^{3} \left(9 C_{1}^{2} x^{3} + 4\right)}{2}\\
y{\left(x \right)} = - \frac{3 C_{1} \sqrt{x^{9} \left(9 C_{1}^{2} x^{3} + 8\right)}}{2} + \frac{x^{3} \left(9 C_{1}^{2} x^{3} + 4\right)}{2} y ( x ) = 2 3 C 1 x 9 ( 9 C 1 2 x 3 + 8 ) + 2 x 3 ( 9 C 1 2 x 3 + 4 ) y ( x ) = − 2 3 C 1 x 9 ( 9 C 1 2 x 3 + 8 ) + 2 x 3 ( 9 C 1 2 x 3 + 4 )
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