Q.

Let y = y(x) be the solution of the differential equation cos x(loge(cos x))2dy+(sin x3y sinx loge(cos x))dx=0, x(0, π2). If y(π4)=1loge2, then y(π6) is equal to:          [2025]

1 1loge(4)  
2 1loge(3)loge(4)  
3 2loge(3)loge(4)  
4 1loge(4)loge(3)  

Ans.

(2)

We have, cos x(ln(cos x))2dy+(sin x3y (sin x)ln(cos x))dx=0

 cos x(ln(cos x))2dydx3 sin x·ln(cos x)y=sin x

 dydx3 tan xln(cos x)y=tan x(ln(cos x))2

 dydx+3 tan xln(sec x)y=tan x(ln(sec x))2

I.F.=e3 tan xln(sec x)dx=ln(sec x))3

   Solution is y×(ln(sec x))3=tan x(ln(sec x))2(ln(sec x))3dx+C

 y×(ln(sec x))3=12(ln(sec x))2+C

At x=π4, y=-1ln 2

  1ln 2×(ln 2)3=12(ln 2)2+C

 18 ln 2×(ln 2)3=12×14(ln 2)2+C

 18(ln 2)2=18(ln 2)2+C  C=0

  y(ln(sec x))3=12(ln(sec x))2+0

 y=12 ln (sec x)  y=12 ln (cos x) 

  y(π6)=12 ln(cosπ6)=12 ln(32)

=12(12 ln 3ln 2)=1ln 3ln 4