Q.

The Solution of the differential equation (x2+y2) dx-5xydy=0, y(1) = 0, is:         [2024]

1 |x2-2y2|5=x2  
2 |x2-2y2|6=x  
3 |x2-4y2|5=x2  
4 |x2-4y2|6=x  

Ans.

(3)

We have, (x2 + y2) dx - 5xydy = 0

dydx = x2 + y25xy

Let y = vx ⇒ dydx = v + x dvdx

∴  v + x dydx = 1 + v25v ⇒ x dvdx = 1 + v25v - v

⇒  5vdv1 - 4v2 = dxx ⇒ 18∫8 × 5vdv1 - 4v2 = ∫dxx

⇒  -58 ln |1 - 4v2| = ln |x| + ln c

⇒  58 ln |x2 - 4y2|x2 + ln |x| + ln c = 0

⇒  |x2 - 4y2x2|5/8 |x| = k

⇒  |x2 - 4y2|5/8|x|14 = k          ∵  y(1) = 0 ⇒ k = 1

⇒  |x2 - 4y2|5/8 = |x|14 ⇒ |x2 - 4y2|5 = x2