Find the general solution of the differential equation \[ x \frac{dy}{dx} + 2y = x^2 \,\,\, \text{where} \,\,\, (x \neq 0). \]
Step 1: Write the equation in standard form.
The given equation is:
\[
x \frac{dy}{dx} + 2y = x^2.
\]
We divide the entire equation by \( x \) to simplify it:
\[
\frac{dy}{dx} + \frac{2}{x} y = x.
\]
This is a linear first-order differential equation of the form:
\[
\frac{dy}{dx} + P(x) y = Q(x),
\]
where \( P(x) = \frac{2}{x} \) and \( Q(x) = x \).
Step 2: Find the integrating factor.
The integrating factor \( \mu(x) \) is given by:
\[
\mu(x) = e^{\int P(x) dx} = e^{\int \frac{2}{x} dx} = e^{2 \ln|x|} = |x|^2.
\]
Step 3: Multiply through by the integrating factor.
Multiplying the entire equation by \( |x|^2 \), we get:
\[
x^2 \frac{dy}{dx} + 2x y = x^3.
\]
Step 4: Simplify the equation.
The left-hand side is the derivative of \( x^2 y \), so we have:
\[
\frac{d}{dx} (x^2 y) = x^3.
\]
Step 5: Integrate both sides.
Integrating both sides with respect to \( x \), we get:
\[
x^2 y = \int x^3 dx = \frac{x^4}{4} + C,
\]
where \( C \) is the constant of integration.
Step 6: Solve for \( y \).
Thus, the general solution is:
\[
y = \frac{x^4}{4x^2} + \frac{C}{x^2} = \frac{x^2}{4} + \frac{C}{x^2}.
\]
Step 7: Conclusion.
The general solution to the differential equation is:
\[
y = \frac{x^2}{4} + \frac{C}{x^2}.
\]
Let \( f : [1, \infty) \to [2, \infty) \) be a differentiable function. If
\( 10 \int_{1}^{x} f(t) \, dt = 5x f(x) - x^5 - 9 \) for all \( x \ge 1 \), then the value of \( f(3) \) is ______.
निम्नलिखित में से किसी एक विषय पर निबंध लिखिए:
(i) पर्यावरण की सुरक्षा
(ii) दुखों की उपयोगिता
(iii) विद्यार्थी और अनुशासन
(iv) राष्ट्रीय एकता और अखंडता
(v) इंटरनेट का दैनिक जीवन में अनुपयोग
परीक्षा की तैयारी की जानकारी देते हुए पिता को पत्र लिखिए।
द्वनि विस्तारक यंत्रों पर प्रतिबंध लगाने हेतु जिला सचिव महोदय को प्रार्थना पत्र लिखिए।
निम्नलिखित गद्यांश की संदर्भ-प्रसंग सहित व्याख्या कीजिए: गद्यांश: पैसा पावर है। पर उसके स्वभाव में आस-पास सालों तक जमा न जमा हो तो क्या वह ताकत पावर है! पैसे को देखने के लिए बैंक-हिसाब सीट, पर माल-असबाब, मकान-कोठी तो अनदेखे भी दीखते हैं। पैसे के उस 'पेसींग पावर' के प्रयोग में ही पावर का खेल है।
निम्नलिखित गद्यांश की संदर्भ-प्रसंग सहित व्याख्या कीजिए: गद्यांश: एक बार वह 'डांग' देखने श्यामनगर शेला गया। पहलवानों की कुस्ती और डांव-पेच देखकर उससे नहीं रहा गया। जवानी की मस्ती और होल की ललकारती हुई आवाज़ ने उसकी नसों में बिजली उत्पन्न कर दी। उसने बिना कुछ सोचे-समझे दंगल में 'शेर के बच्चों' को चुनौति दे दी।