Q.

If y = y(x) is the solution curve of the differential equation (x2-4)dy-(y2-3y)dx=0, x>2, y(4)=32 and the slope of the curve is never zero, then the value of y(10) equals:           [2024]

1 31+(8)1/4  
2 31-(8)1/4  
3 31-22  
4 31+22  

Ans.

(1)

Given differential equation is

(x2 - 4) dy - (y2 - 3y) dx = 0   ⇒   dyy2 - 3y = dxx2 - 4

Integrating on both sides, we get

∫dyy2 - 3y = ∫dxx2 - 4

⇒   13∫y - (y - 3)y(y - 3) dy = 14∫(x + 2) - (x - 2)(x - 2)(x + 2) dx

⇒   ∫dy3(y - 3) - ∫dy3y = ∫dx4(x - 2) - ∫dx4(x + 2)

⇒   13 ln |y - 3y| = 14 ln |x - 2x + 2| + ln C   ⇒   y -3y = C1(x - 2)3/4(x + 2)3/4

⇒   y = 3(x + 2)3/4(x + 2)3/4 - C1(x - 2)3/4

Now, y(4) = 32  ⇒  C1 = -33/4

∴   y = 3(x + 2)3/4(x + 2)3/4 + (3x - 6)3/4

So, y(10) = 3 × 123/4123/4 + 243/4 = 31 + 23/4 = 31 + (8)1/4