NCERT Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations

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NCERT Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations

NCERT Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations (अवकल समीकरण) are part of NCERT Board Solutions for Class 12 Maths. Here we have given NCERT Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations (अवकल समीकरण)

NCERT Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations

प्रश्नावली 9.1.

1 से 10 तक के प्रश्नों में प्रत्येक अवकल समीकरण की कोटि एवं घात (यदि परिभाषित हो) ज्ञात कीजिए

प्रश्न 1.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 1

प्रश्न 3.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 3

प्रश्न 4.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 4

प्रश्न 5.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
(y”’)2 + (y”)3 + (y’)4 + y5 = 0
हल-
चूँकि दिए गए अवकल समीकरण में उच्चतम कोटि का अवकलज (y”’)² है जिसकी कोटि 3 तथा घात 1 है। अत: अवकल समीकरण की कोटि 3 तथा घात 2 है।

प्रश्न 7.
y”‘ + 2y” + y’ = 0
हल-
चूँकि दिए गए अवकल समीकरण में उच्चतम कोटि का अवकलज y”’ है जिसकी कोटि 3 तथा घात 1 है। अतः अवकल समीकरण की कोटि 3 तथा घात 1 है।

प्रश्न 8.
y’ + y = ex
हल-
चूँकि दिए गए अवकल समीकरण में उच्चतम कोटि का अवकलज y’ है जिसकी कोटि 1 तथा घात 1 है। अत: अवकल समीकरण की कोटि 1 तथा घात 1 है।

प्रश्न 9.
y” + (y’)² + 2y = 0
हल-
चूँकि दिए गए अवकल समीकरण में उच्चतम कोटि का अवकलज y” है जिसकी कोटि 2 तथा घात 1 है। अत: अवकल समीकरण की कोटि 2 तथा घात 1 है।

प्रश्न 10.
y” + 2y’ + siny = 0
हल-
चूँकि दिए गए अवकल समीकरण में उच्चतम कोटि का अवकलज y” है तथा यह y’, y” में बहुपदी है। अत: अवकल समीकरण की कोटि 2 तथा घात 1 है। .

प्रश्न 11.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 11

प्रश्न 12.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 12

प्रश्नावली 9.2

1 से 10 तक प्रत्येक प्रश्न में सत्यापित कीजिए कि दिया हुआ फलन (स्पष्ट अथवा अस्पष्ट) संगत अवकल समीकरण का हल है

प्रश्न 1.
y = ex + 1 : y” – y’ = 0
हल-
दिया है y = ex + 1, अवकल समीकरण y” – y’ = 0
x के सापेक्ष अवकलन करने पर,
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 1

प्रश्न 2.
y = x² + 2x + C : y’ – 2x – 2 = 0
हल-
दिया है, y = x² + 2x + C
x के सापेक्ष अवकलन करने पर, y’ = 2x + 2 + 0 ⇒ y’ – 2x – 2 = 0
∴y = x² + 2x + C, अवकल समीकरण y’ – 2x – 2 = 0 का हल है।

प्रश्न 3.
y = cos x + C : y’ + sin x = 0
हल-
दिया है, y = cos x + C
x के सापेक्ष अवकलन करने पर,
y’ = – sin x + 0 या y’ + sin x = 0
∴y = cos x + C, अवकल समीकरण y’ + sin x = 0 का हल है।

प्रश्न 4.
दिखाइए कि y=\sqrt { 1+{ x }^{ 2 } }

प्रश्न 5.
y = Ax : xy’ = y (x ≠ 0)
हल-
दिया है, y = Ax ..(1)
x के सापेक्ष अवकलन करने पर, y’ = A x 1 ..(2)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
दिखाइए कि y = xsin x, अवकल समीकरण x{ y }^{ I }=y+x\sqrt { { x }^{ 2 }-{ y }^{ 2 } }

प्रश्न 7.
दिखाइए कि xy = logy + C अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 7

प्रश्न 8.
दिखाइए कि y – cosy = x अवकल समीकरण (y siny + cosy + x)\frac { dy }{ dx }=y

प्रश्न 9.
x + y = tan-1 y : y²y’ + y² + 1 = 0
हल-
दिया है,
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 9

प्रश्न 10.
सत्यापित कीजिए कि y=\sqrt { { a }^{ 2 }-{ x }^{ 2 } }

प्रश्न 11.
चौथे क्रम के अंतर समीकरण के सामान्य समाधान में मनमानी स्थिरांक की संख्या निम्न है:
(a) 0
(b) 2
(c) 3
(d) 4
हल-
(b) चौथे क्रम के अंतर समीकरण के सामान्य समाधान में 4 मनमानी स्थिरांक हैं।
क्योंकि इसमें भिन्न समीकरण के क्रम के रूप में मनमानी स्थिरांक की एक ही संख्या होती है।

प्रश्न 12.
तीसरे क्रम के अंतर समीकरण के विशेष समाधान में मनमानी स्थिरांक की संख्या निम्न है:
(a) 3
(b) 2
(c) 1
(d) 0
हल-
(d)मनमानी स्थिरांक = 0 की संख्या
क्योंकि विशेष समाधान मनमानी स्थिरांक से मुक्त है।

प्रश्नावली 9.3

1 से 5 तक प्रत्येक प्रश्न में, स्वेच्छ अचरों a तथा b को विलुप्त करते हुए दिए हुए वक्रों के कुल को निरूपित करने वाला अवकल समीकरण ज्ञात कीजिए।

प्रश्न 1.
\frac { x }{ a } +\frac { y }{ b } =1

प्रश्न 2.
y² = a(b² – x²)
हल-
दिया है,
y² = a(b² – x²) ..(1)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 2

प्रश्न 3.
y = ae3x + be-2x
हल-
दिया है,
y = ae3x + be-2x ..(1)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 3

प्रश्न 4.
y = e2x (a + bx)
हल-
दिया है,
y = e2x (a + bx) …(1)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 4

प्रश्न 5.
y = ex (a cosx + b sinx)
हल-
दिया है,
y = ex (a cosx + b sinx) …(1)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
y-अक्ष को मूलबिन्दु पर स्पर्श करने वाले वृत्तों के कुल का अवकल समीकरण ज्ञात कीजिए।
हल-
वृत्त y को मल बिन्दु पर स्पर्श करने वाले वृत्त केन्द्र x अक्ष पर होगा। माना (a, 0) वृत्त का केन्द्र तथा a वृत्त की त्रिज्या है, तब वृत्त का समीकरण
(x-a)² + y² = a²
या x² + a² – 2ax + y² = a²
या x² + y² – 2ax = 0 …(1)
x के सापेक्ष अवकलन करने पर,
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 6

प्रश्न 7.
ऐसे परवलयों के कुल का अवकल समीकरण निर्मित कीजिए जिनका शीर्ष मूलबिन्दु पर है और जिनको अक्ष धनात्मक y-अक्ष की दिशा में है।
हल-
ऐसे परवलय के कुल का समीकरण जिसका शीर्ष मूल बिन्दू तथा अक्ष OY है, निम्नवत् है, …(1)
x² = 4ay
x के सापेक्ष अवकलन करने पर,
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 7

प्रश्न 8.
ऐसे दीर्घवृत्तों के कुल का अवकल समीकरण ज्ञात कीजिए जिनकी नाभियाँ y-अक्ष पर हैं तथा जिनका केन्द्र मूलबिन्दु है।
हल-
ऐसे दीर्घवृत्त के कुल का समीकरण जिसकी नाभियाँ y-अक्ष पर हैं तथा जिसका केन्द्र मूल बिन्दु पर है।
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 8

प्रश्न 9.
ऐसे अतिपरवलयों के कुल का अवकल समीकरण ज्ञात कीजिए जिसकी नाभियाँ x-अक्ष पर हैं तथा जिनका केन्द्र मूल बिन्दु पर है।
हल-
दिये गये अतिपरवलय कुल का समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 9

प्रश्न 10.
ऐसे वृत्तों के कुल की अवकल समीकरण ज्ञात कीजिए जिनका केन्द्र y-अक्ष पर है और जिनकी त्रिज्या 3 इकाई है।
हल-
दिये गये वृत्त कुल का समीकरण x² + (y – b)² = 9 …(1)
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 10

प्रश्न 11.
निम्नलिखित में से कौन सा अंतर समीकरण है
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 11

प्रश्न 12.
निम्न में से किन अंतर समीकरणों में वाई y = x एक्स का विशेष समाधान है?
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 12

प्रश्नावली 9.4

1 से 10 तक के प्रश्नों में प्रत्येक अवकल समीकरण को व्यापक हल ज्ञात कीजिए।

प्रश्न 1
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 1

प्रश्न 2
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 2

प्रश्न 3.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 3

प्रश्न 4.
sec² x tan y dx + sec² y tan x dy = 0
हल-
दिया है, sec² x tan y dx + sec² y tan x dy = 0
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 4

प्रश्न 5.
अवकल समीकरण (ex + e-x) dy – (ex – e-x)dx = 0 को हल कीजिए।
हल-
दिया गया अवकल समीकरण
(e+ e-x) dy – (ex – e-x) dx = 0 यी (ex + e-x) dy = (ex – e-x) dx
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 6

प्रश्न 7.
y log y dx – x dy = 0
हल-
दिया है,
y log y dx – x dy = 0
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 7

प्रश्न 8.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 8

प्रश्न 9.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 9.1

प्रश्न 10.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 10

प्रश्न 11 से 14 तक के प्रश्नों में, प्रत्येक अवकल समीकरण के लिए दिए हुए प्रतिबन्ध को सन्तुष्ट करने वाला विशिष्ट हल ज्ञात कीजिए।

प्रश्न 11.
(x3 + x2 + x + 1)\frac { dy }{ dx }

प्रश्न 12.
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प्रश्न 13.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 13

प्रश्न 14.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 14

प्रश्न 15.
बिन्दु (0, 0) से गुजरने वाले ऐसे वक्र का समीकरण ज्ञात कीजिए जिसका अवकल समीकरण y’ = ex sin x है।
हल-
दिया गया अवकल समीकरण y’ = esin x
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 15

प्रश्न 16.
अवकल समीकरण xy\frac { dy }{ dx }

प्रश्न 17.
बिन्दु (0,-2) से होकर जाने वाले ऐसे वक्र का समीकरण ज्ञात कीजिए जिसके किसी बिन्दु पर स्पर्श रेखा की प्रवणता और उस बिन्दु के y निर्देशांक का गुणनफल उस बिन्दु के x निर्देशांक के बराबर है।
हल-
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 17

प्रश्न 18.
एक वक्र के किसी बिन्दु (x, y) पर स्पर्श रेखा की प्रवणता स्पर्श बिन्दु को बिन्दु (-4,-3) से मिलाने वाले रेखाखण्ड की प्रवणता की दुगुनी है। यदि यह वक्र बिन्दु (-2, 1) से गुजरता है तो इस वक़ की समीकरण ज्ञात कीजिए।
हल-
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प्रश्न 19.
एक गोलाकार गुब्बारे का आयतन जिसे हवा भरकर फुलाया जा रहा है, स्थिर गति से बदल रहा है। यदि आरम्भ में इस गुब्बारे की त्रिज्या 3 इकाई है और 3 सेकण्ड बाद 6 इकाई है, तो t सेकण्ड बाद उस गुब्बारे की त्रिज्या ज्ञात कीजिए।
हल-
माना किसी समय ‘t’ पर गुब्बारे की त्रिज्या r तथा आयतन V है।
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 19

प्रश्न 20.
किसी बैंक में मूलधन में वृद्धि r% वार्षिक की दर से होती है। यदि Rs 100, 10 वर्षों में दुगुने हो जाते हैं, तो r को मान ज्ञात कीजिए। (loge2= 0.6931)
हल-
माना मूलधन P है, तब प्रश्नानुसार
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 20

प्रश्न 21.
किसी बैंक में मूलधन की वृद्धि 5% वार्षिक की दर से होती है। इस बैंक में Rs 1000 जमा कराए जाते हैं। ज्ञात कीजिए कि 10 वर्ष बाद यह राशि कितनी हो जाएगी?(e0.5 = 1.648)
हल-
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प्रश्न 22.
किसी जीवाणु समूह में जीवाणुओं की संख्या 1,00,000 है। 2 घण्टों में इनकी संख्या में 10% की वृद्धि होती है। कितने घण्टों में जीवाणुओं की संख्या 2,00,000 हो जाएगी, यदि जीवाणुओं के वृद्धि की दर उनकी उपस्थित संख्या के समानुपाती हैं?
हल-
माना जीवाणु समूह की संख्या जब t = 0 है, 1,00,000 और किसी समय t पर N है।
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 22

प्रश्न 23.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 23

प्रश्नावली 9.5

1 से 10 तक के प्रत्येक प्रश्न में दर्शाइए कि दिया हुआ अवकल सम्मकरण समघातीय है और इनमें से प्रत्येक को हल कीजिए

प्रश्न 1.
(x² + xy) dy = (x² + y²)dx
हल-
दिया गया समीकरण
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प्रश्न 2.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 2

प्रश्न 3.
(x – y)dy – (x + y)dx = 0
हल-
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 3

प्रश्न 4.
(x² – y²) dx + 2xy dy = 0
हल-
दिया है, (x² – y²) dx + 2xy dy = 0
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 4

प्रश्न 5.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 6

प्रश्न 7.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 7

प्रश्न 8.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 8

प्रश्न 9.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 9

प्रश्न 10.
(1 + ex/y)dx + ex/y(1 – x/y)dy = 0
हल-
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 10

11 से 15 तक के प्रश्नों में प्रत्येक अवकल समीकरण के लिए दिए हुए प्रतिबन्धको सन्तुष्ट करने वाला विशिष्ट हल ज्ञात कीजिए।

प्रश्न 11.
अवकल समीकरण (x + y)dy + (x – y) dx = 0 का विशेष हल ज्ञात कीजिए जबकि y = 1 यदि x =1
हल-
दिया गया अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 11

प्रश्न 12.
अवकल समीकरण x² dy + (xy + y²) dx = 0 का विशेष हल ज्ञात कीजिए जबकि y = 1 यदि x = 1
हल-
दिया गया अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 12

प्रश्न 13.
अवकल समीकरण
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प्रश्न 14.
अवकल समीकरण
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प्रश्न 15.
अवकल समीकरण
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प्रश्न 16.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 16

प्रश्न 17.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 17

प्रश्नावली 9.6

• 1 से 12 तक के प्रश्नों में, प्रत्येक अवकल समीकरण का व्यापक हल ज्ञात कीजिए

प्रश्न 1.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 1

प्रश्न 2.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 2

प्रश्न 3.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 3

प्रश्न 4
अवकल समीकरण
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प्रश्न 5.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 5

प्रश्न 6.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 6

प्रश्न 7.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 7

प्रश्न 8.
अवकल समीकरण (1+x²)dy + 2xy dx = cotx dx ,(x≠0) का व्यापक हल ज्ञात कीजिए।
हल-
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 8

प्रश्न 9.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 9

प्रश्न 10.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 10.1

प्रश्न 11.
अवकल समीकरण y dx + (x – y²)dy = 0 का व्यापक हल ज्ञात कीजिए।
हल-
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प्रश्न 12.
अवकल समीकरण
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 12

• 13 से 15 तक के प्रश्नों में प्रत्येक अवकल समीकरण के लिए दिए हुए प्रतिबन्धको सन्तुष्ट करने वाला विशिष्ट हुल ज्ञात कीजिए।

प्रश्न 13.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 13

प्रश्न 14.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 14

प्रश्न 15.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 15

प्रश्न 16.
मूल विन्दु से होकर जाने वाले एक वक्र का समीकरण ज्ञात कीजिए यदि इस वक्र के किसी बिन्दु (x, y) पर स्पर्श रेखा की प्रवणता उस बिन्दु के निर्देशांकों के योग के बराबर है।
हल-
माना दिया गया वक्र y = f(x) है,
तब प्रश्नानुसार \frac { dy }{ dx }=x+y

प्रश्न 17.
विन्दु 0, 2) से होकर जाने वाले वक्र का समीकरण ज्ञात कीजिए यदि इस वक्र के किसी विन्दुके निर्देशांकों का योग उस बिन्दु पर खींची गई स्पर्श रेखा की प्रवणता के परिमाण से 5 अधिक है।
हल-
माना दिया गया वक्र y = f(x) है।
तब प्रश्नानुसार x+y=\frac { dy }{ dx }+5

प्रश्न 18.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 18

प्रश्न 19.
UP Board Solutions for Class 12 Maths Chapter 9 Differential Equations 19

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