Q.

Let y = y(x) be the solution of the differential equation dydx+2y sec2x=2 sec2x+3 tan x·sec2x such that y(0)=54. Then 12(y(π4)e2) is equal to __________.          [2025]


Ans.

(21)

We have, dydx+(2 sec2x)y=2 sec2x+3 tan x sec2x

I.F.=e2 sec2xdx=e2 tan x

   Solution of differential equation is given by

y·e2 tan x=2 sec2x·e2 tan xdx+3 tan x sec2x·e2 tan xdx

Put tan x=t  sec2xdx=dt

  ye2 tan x=2e2tdt+3te2tdt

=2e2t2+3[te2t2e2t2dt]

=e2t+32te2t34e2t+c

 ye2 tan x=e2 tan x+32tan xe2 tan x34e2 tan x+c

 y=14+32tan x+ce2 tan x

Now, y(0)=54  54=14+c  c=1

  y=14+32tan x+e2 tan x

 y(π4)=14+32+e2=74+e2

  12(y(π4)e2)=12(74+e2e2)=21