Q.

If the Solution y = y(x) of the differential equation (x4+2x3+3x2+2x+2)dy-(2x2+2x+3)dx=0 satisfies y(-1)=-π4, then y(0) is equal          [2024]

1 π4  
2 π2  
3 - π12  
4 0  

Ans.

(1)

(x4 + 2x3 + 3x2 + 2x + 2)dy - (2x2 + 2x + 3)dx = 0

dydx = 2x2 + 2x + 3x4 + 2x3 + 3x2 + 2x + 2

 dy =  (2x2 + 2x + 3x4 + 2x3 + 3x2 + 2x + 2) dx

 dy = 2x2 + 2x + 3(x2 + 1)(x2 + 2x + 2) dx

 dy = 1x2 + 1 dx + 1(x + 1)2 + 1 dx

  y = tan-1(x) + tan-1(1 + x) + C        ... (i)

Now, y(-1) = -π4

From (i), we get -π4 = tan-1(-1) + tan-1(1 - 1) + C

  -π4 = - π4 + C  C = 0

So, y(x) = tan-1(x) + tan-1(1 + x)

Now, y(0) = tan-1(0) + tan-1(1 + 0) = π4.