Q.

Let y = y(x) be the solution of the differential equation sec xdy + {2(1 – x) tan x + x(2 – x)} dx = 0 such that y(0) = 2. Then y(2) is equal to             [2024]

1 2{1 – sin (2)}  
2 1  
3 2{sin (2) + 1}  
4 2  

Ans.

(4)

sec xdy + {2(1 – x) tan x + x(2 – x)} dx = 0

⇒  dydx = - 2(1 - x) tan x - x(2 - x)sec x

⇒  dydx = - 2(1 - x) sin x - x cos x (2 - x)

⇒  ∫dy = - 2∫(1 - x) sin xdx - ∫cos x (2x - x2) dx

⇒  y = - 2∫(1 - x) sin xdx - (2x - x2) sin x +∫(2 - 2x) sin xdx + c

⇒  y = - (2x - x2) sin x + c

Now, y(0) = 2  ⇒  2 = c

⇒  y = - (2x - x2) sin x + 2  ⇒  y(2) = 2