Q.

Let y = y(x) be the solution of the differential equation dydx=(tan x)+ysinx(secx-sinx tanx), x(0,π2) satisfying the condition y(π4)=2. Then, y(π3) is          [2024]

1 3(2+loge3)  
2 3(2+loge3)  
3 32(2+loge3)  
4 3(1+2loge3)  

Ans.

(2)

We have, dydx = tan x + ysin x (sec x - sin x · tan x)

= sin xcos x + ysin x (1cos x - sin x · sin xcos x)

= sin x + y cos xsin x (1 - sin2 x) = sin x + y cos xsin x · cos2 x

dydx= sec2 x + y · 1sin x · cos x

Now, IF = e-1sin x · cos x dx = e-2cosec 2x dx

= e-2(log |cosec 2x - cot 2x|2) = e- log |cosec 2x - cot 2x|

= 1|cosec 2x - cot 2x| = 1|tan x|

The solution is

y · 1|tan x| = 1|tan x| · sec2 xdx = log |tan x| + c

y = |tan x| · log |tan x| + c |tan x|

At  x = π4, y = 2    2 = 0 + c    c = 2

At  x = π3

y = 3·log3 + 23 = 3(log3 + 2).