Q.

Let y=y(x) be a solution curve of the differential equation (1-x2y2)dx=ydx+xdy. If the line x = 1 intersects the curve y=y(x) at y=2 and the line x=2 intersects the curve y=y(x) at y=α, then a value of α is                    [2023]

1 3e22(3e2-1)  
2 3e22(3e2+1)  
3 1-3e22(3e2+1)  
4 1+3e22(3e2-1)  

Ans.

(4)

(1-x2y2)dx=ydx+xdy

 dx=d(xy)1-(xy)2

dx=d(xy)1-(xy)2 x=12ln|1+xy1-xy|+C

We are given y(1)=2 and y(2)=α

Put x=1, y=2:1=12ln|1+21-2|+C

C=1-12ln3

Now put x=2, y=α

2=12ln|1+2α1-2α|+1-12ln3; 1+12ln3=12ln|1+2α1-2α|

2+ln3=ln(1+2α1-2α)

 |1+2α1-2α|=3e2 1+2α1-2α=3e2,1+2α1-2α=-3e2

1+2α1-2α=3e2α=3e2-12(3e2+1)

and 1+2α1-2α=-3e2α=3e2+12(3e2-1)