Gujarati

Order and degree of differential equations Questions in Gujarati

Class 12 Mathematics · Differential Equations · Order and degree of differential equations

167+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 49 of 167 questions in Gujarati

51
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\frac{d^4y}{dx^4} + \sin(y''') = 0$ નો ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $4$,ઘાત $1$
B
ક્રમ $4$,ઘાત $0$
C
ક્રમ $4$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી
D
ક્રમ $3$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\frac{d^4y}{dx^4} + \sin(y''') = 0$ છે.
સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $\frac{d^4y}{dx^4}$ છે,તેથી તેનો ક્રમ $4$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત ત્યારે જ વ્યાખ્યાયિત ગણાય જો તેને તેના વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાય.
આ સમીકરણમાં,$\sin(y''')$ પદમાં વિકલિતનું ત્રિકોણમિતીય વિધેય હોવાથી,આ સમીકરણને તેના વિકલિતોની બહુપદી તરીકે લખી શકાતું નથી.
તેથી,તેનો ક્રમ $4$ છે અને ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
52
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y^{\prime} + 5y = 0$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $1$,ઘાત $1$
B
ક્રમ $1$,ઘાત $2$
C
ક્રમ $2$,ઘાત $1$
D
ક્રમ $2$,ઘાત $2$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y^{\prime} + 5y = 0$ છે.
વિકલ સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $y^{\prime} = \frac{dy}{dx}$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ વિકલન પ્રથમ ક્રમનું હોવાથી,વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $1$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલન $y^{\prime}$ ની ઘાત $1$ છે.
તેથી,વિકલ સમીકરણની ઘાત $1$ છે.
53
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{ds}{dt}\right)^{4} + 3s \frac{d^{2}s}{dt^{2}} = 0$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
$2, 1$
B
$2, 2$
C
$1, 4$
D
$4, 2$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{ds}{dt}\right)^{4} + 3s \frac{d^{2}s}{dt^{2}} = 0$ છે.
આ સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $\frac{d^{2}s}{dt^{2}}$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન દ્વિતીય ક્રમનું હોવાથી,વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ તેના વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની ઘાતાંક છે.
અહીં સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિત $\frac{d^{2}s}{dt^{2}}$ નો ઘાતાંક $1$ છે.
તેથી,વિકલ સમીકરણની ઘાત $1$ છે.
54
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{2}+\cos \left(\frac{d y}{d x}\right)=0$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $2$,ઘાત $2$
B
ક્રમ $2$,ઘાત $1$
C
ક્રમ $2$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી
D
ક્રમ $1$,ઘાત $2$

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{2}+\cos \left(\frac{d y}{d x}\right)=0$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ સમીકરણમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતનો ક્રમ છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલિત $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,તેથી તેનો ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણને તેના વિકલિતોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવવામાં આવે.
આ સમીકરણમાં,પદ $\cos \left(\frac{d y}{d x}\right)$ માં વિકલિતનું ત્રિકોણમિતીય વિધેય છે,જેનો અર્થ છે કે સમીકરણને તેના વિકલિતોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવી શકાતું નથી.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
55
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{2} = \cos 3x + \sin 3x$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $2$,ઘાત $2$
B
ક્રમ $2$,ઘાત $1$
C
ક્રમ $1$,ઘાત $2$
D
ક્રમ $1$,ઘાત $1$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{2} = \cos 3x + \sin 3x$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ સમીકરણમાં હાજર રહેલા સર્વોચ્ચ વિકલનનો ક્રમ છે.
અહીં,સર્વોચ્ચ વિકલન $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,તેથી તેનો ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સર્વોચ્ચ ક્રમના વિકલનની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણ તેના વિકલનોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
આપેલ સમીકરણમાં,સર્વોચ્ચ ક્રમના વિકલન $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ ની ઘાત $2$ છે.
તેથી,તેની ઘાત $2$ છે.
56
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $(\frac{d^3y}{dx^3})^2 + (\frac{d^2y}{dx^2})^3 + (\frac{dy}{dx})^4 + y^5 = 0$ નો કક્ષા અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
કક્ષા $3$,ઘાત $2$
B
કક્ષા $2$,ઘાત $3$
C
કક્ષા $3$,ઘાત $4$
D
કક્ષા $3$,ઘાત $3$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $(\frac{d^3y}{dx^3})^2 + (\frac{d^2y}{dx^2})^3 + (\frac{dy}{dx})^4 + y^5 = 0$ છે.
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ સમીકરણમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની કક્ષા છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલિત $\frac{d^3y}{dx^3}$ છે,તેથી તેની કક્ષા $3$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિતની ઘાત છે,જો સમીકરણ તેના વિકલિતોમાં બહુપદી હોય. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિત $\frac{d^3y}{dx^3}$ ની ઘાત $2$ છે. તેથી,તેની ઘાત $2$ છે.
57
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y''' + 2y'' + y' = 0$ નો ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $3$,ઘાત $1$
B
ક્રમ $3$,ઘાત $2$
C
ક્રમ $2$,ઘાત $3$
D
ક્રમ $1$,ઘાત $3$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y''' + 2y'' + y' = 0$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ વિકલનનો ક્રમ છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલન $y'''$ છે,જે ત્રીજા ક્રમનું વિકલન છે. તેથી,તેનો ક્રમ $3$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલનની ઘાત છે,જો સમીકરણ વિકલનોમાં બહુપદી હોય. અહીં,$y'''$ ની ઘાત $1$ છે. તેથી,તેની ઘાત $1$ છે.
58
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y^{\prime} + y = e^{x}$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
$1, 1$
B
$1, 2$
C
$2, 1$
D
$1, \text{not defined}$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y^{\prime} + y = e^{x}$ છે.
સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $y^{\prime} = \frac{dy}{dx}$ છે,જેનો ક્રમ $1$ છે.
આ વિકલ સમીકરણ તેના વિકલિતોના સંદર્ભમાં બહુપદી હોવાથી,તેની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની મહત્તમ ઘાત છે.
અહીં $y^{\prime}$ ની ઘાત $1$ છે. તેથી,તેની ઘાત $1$ છે.
આમ,ક્રમ $1$ છે અને ઘાત $1$ છે.
59
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y'' + (y')^2 + 2y = 0$ નો ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $2$,ઘાત $1$
B
ક્રમ $1$,ઘાત $2$
C
ક્રમ $2$,ઘાત $2$
D
ક્રમ $1$,ઘાત $1$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y'' + (y')^2 + 2y = 0$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ સમીકરણમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતનો ક્રમ છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલિત $y''$ છે,તેથી તેનો ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની ઘાતાંક છે જ્યારે સમીકરણ તેના વિકલિતોમાં બહુપદી સ્વરૂપે હોય. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિત $y''$ ની ઘાત $1$ છે.
આમ,ક્રમ $2$ છે અને ઘાત $1$ છે.
60
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y^{\prime \prime} + 2y^{\prime} + \sin(y) = 0$ નો ક્રમ અને ઘાત (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
A
ક્રમ $2$,ઘાત $1$
B
ક્રમ $2$,ઘાત $2$
C
ક્રમ $2$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી
D
ક્રમ $1$,ઘાત $2$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y^{\prime \prime} + 2y^{\prime} + \sin(y) = 0$ છે.
સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $y^{\prime \prime}$ છે,જે દ્વિતીય વિકલન દર્શાવે છે. તેથી,વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણ વિકલિતોમાં બહુપદી હોય છે જો વિકલિતો $\sin$,$\cos$,$e^x$ જેવા ટ્રાન્સસેન્ડેન્ટલ વિધેયોના ચલ ન હોય. આ સમીકરણમાં,$\sin(y)$ પદમાં $y$ છે,પરંતુ વિકલિતો $y^{\prime \prime}$ અને $y^{\prime}$ કોઈ ટ્રાન્સસેન્ડેન્ટલ વિધેયની અંદર નથી. આમ,આ સમીકરણ તેના વિકલિતોમાં બહુપદી છે.
સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિત $y^{\prime \prime}$ ની મહત્તમ ઘાત $1$ છે. તેથી,વિકલ સમીકરણની ઘાત $1$ છે.
61
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3}+\left(\frac{d y}{d x}\right)^{2}+\sin \left(\frac{d y}{d x}\right)+1=0$ ની ઘાત (degree) કેટલી છે?
A
$3$
B
વ્યાખ્યાયિત નથી
C
$2$
D
$1$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3}+\left(\frac{d y}{d x}\right)^{2}+\sin \left(\frac{d y}{d x}\right)+1=0$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત ત્યારે જ વ્યાખ્યાયિત થાય છે જ્યારે તેને તેના વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાય.
આ સમીકરણમાં,પદ $\sin \left(\frac{d y}{d x}\right)$ માં વિકલિત એ ત્રિકોણમિતીય વિધેયના ચલ તરીકે છે,જે સમીકરણને તેના વિકલિતોમાં બહુપદી બનતા અટકાવે છે.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
આમ,સાચો જવાબ $B$ છે.
62
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $2 x^{2} \frac{d^{2} y}{d x^{2}}-3 \frac{d y}{d x}+y=0$ નો ક્રમ (order) કેટલો છે?
A
$0$
B
$1$
C
$2$
D
વ્યાખ્યાયિત નથી

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ $2 x^{2} \frac{d^{2} y}{d x^{2}}-3 \frac{d y}{d x}+y=0$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એટલે તેમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિતનો ક્રમ.
આ સમીકરણમાં,સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલિત $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,જે દ્વિતીય કક્ષાનું વિકલિત છે.
તેથી,વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $2$ છે.
આમ,સાચો જવાબ $C$ છે.
63
EasyMCQ
ચોથા ક્રમના વિકલ સમીકરણના વ્યાપક ઉકેલમાં સ્વૈર અચળાંકોની સંખ્યા કેટલી હોય છે?
A
$0$
B
$2$
C
$3$
D
$4$

Solution

(D) આપણે જાણીએ છીએ કે $n$ ક્રમના વિકલ સમીકરણના વ્યાપક ઉકેલમાં સ્વૈર અચળાંકોની સંખ્યા તેના ક્રમ $n$ જેટલી હોય છે.
અહીં આપેલ વિકલ સમીકરણ ચોથા ક્રમનું છે,તેથી તેનો ક્રમ $n = 4$ છે.
તેથી,તેના વ્યાપક ઉકેલમાં સ્વૈર અચળાંકોની સંખ્યા $4$ થશે.
આમ,સાચો જવાબ $D$ છે.
64
EasyMCQ
ત્રીજા ક્રમના વિકલ સમીકરણના વિશિષ્ટ ઉકેલમાં સ્વૈર અચળાંકોની સંખ્યા કેટલી હોય છે?
A
$0$
B
$3$
C
$2$
D
$1$

Solution

(A) $n$ ક્રમના વિકલ સમીકરણના વ્યાપક ઉકેલમાં $n$ સ્વૈર અચળાંકો હોય છે.
વિશિષ્ટ ઉકેલ આ સ્વૈર અચળાંકોને ચોક્કસ કિંમતો આપીને મેળવવામાં આવે છે.
તેથી,વિશિષ્ટ ઉકેલમાં કોઈ સ્વૈર અચળાંક હોતા નથી.
આમ,સાચો જવાબ $A$ છે.
65
EasyMCQ
નીચે આપેલા વિકલ સમીકરણ માટે,તેનો કક્ષા (order) અને ઘાત (degree) નક્કી કરો (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો):
$\frac{d^{2} y}{d x^{2}}+5 x\left(\frac{d y}{d x}\right)^{2}-6 y=\log x$
A
$2, 1$
B
$2, 2$
C
$1, 2$
D
$1, 1$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ:
$\frac{d^{2} y}{d x^{2}}+5 x\left(\frac{d y}{d x}\right)^{2}-6 y=\log x$
$1$. વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની કક્ષા છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલિત $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,જેની કક્ષા $2$ છે. તેથી,કક્ષા $2$ છે.
$2$. વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિતની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણ વિકલિતોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવેલ હોય. સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલિત $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,અને તેનો ઘાતાંક $1$ છે. તેથી,ઘાત $1$ છે.
આમ,કક્ષા $2$ છે અને ઘાત $1$ છે.
66
EasyMCQ
નીચે આપેલા વિકલ સમીકરણ માટે,તેનો કક્ષા (order) અને ઘાત (degree) નક્કી કરો (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો):
$\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}-4\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}+7y=\sin x$
A
કક્ષા: $1$,ઘાત: $3$
B
કક્ષા: $1$,ઘાત: $2$
C
કક્ષા: $2$,ઘાત: $3$
D
કક્ષા: $3$,ઘાત: $1$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ:
$\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}-4\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2}+7y=\sin x$
સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,જે પ્રથમ કક્ષાનું વિકલન છે.
તેથી,વિકલ સમીકરણની કક્ષા $1$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલનની મહત્તમ ઘાત છે જ્યારે સમીકરણ વિકલનોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવેલ હોય.
અહીં,પ્રથમ કક્ષાના વિકલન $\frac{dy}{dx}$ ની મહત્તમ ઘાત $3$ છે.
તેથી,વિકલ સમીકરણની ઘાત $3$ છે.
67
EasyMCQ
નીચે આપેલ વિકલ સમીકરણ માટે,તેનો કક્ષા (order) અને ઘાત (degree) (જો વ્યાખ્યાયિત હોય તો) નક્કી કરો.
$\frac{d^{4} y}{d x^{4}}-\sin \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)=0$
A
કક્ષા $4$,ઘાત $1$
B
કક્ષા $4$,ઘાત $0$
C
કક્ષા $4$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી
D
કક્ષા $3$,ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ:
$\frac{d^{4} y}{d x^{4}}-\sin \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)=0$
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ સમીકરણમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની કક્ષા છે.
અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલિત $\frac{d^{4} y}{d x^{4}}$ છે,તેથી તેની કક્ષા $4$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિતની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણને તેના વિકલિતોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવવામાં આવે.
અહીં પદ $\sin \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)$ માં વિકલિતનું ત્રિકોણમિતીય વિધેય હોવાથી,આ સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી તરીકે દર્શાવી શકાતું નથી.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
68
MediumMCQ
પરવલય $x^2 = 4y$ ને સ્પર્શતી તમામ સ્પર્શકોના વિકલ સમીકરણનો ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) અનુક્રમે છે:
A
$1, 2$
B
$2, 2$
C
$1, 1$
D
$2, 1$

Solution

(A) પરવલય $x^2 = 4y$ માટે $m$ ઢાળવાળી સ્પર્શક રેખાનું સમીકરણ $y = mx - am^2$ છે. અહીં $a = 1$ હોવાથી,સમીકરણ $y = mx - m^2$ થાય છે.
વિકલ સમીકરણ મેળવવા માટે,$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા:
$\frac{dy}{dx} = m$.
$m = \frac{dy}{dx}$ ને મૂળ સમીકરણમાં મૂકતા,આપણને મળે છે:
$y = x(\frac{dy}{dx}) - (\frac{dy}{dx})^2$.
પદોને ગોઠવતા,$(\frac{dy}{dx})^2 - x(\frac{dy}{dx}) + y = 0$ મળે છે.
અહીં સૌથી મોટું વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી ક્રમ (order) $1$ છે.
સૌથી મોટા વિકલનની ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત (degree) $2$ છે.
69
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{d^2 y}{d x^2}}=\sqrt[5]{\frac{dy}{d x}-5}$ ની કક્ષા અને પરિમાણનો સરવાળો કેટલો થાય?
A
$1$
B
$3$
C
$5$
D
$7$

Solution

(D) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{d^2 y}{d x^2}}=\sqrt[5]{\frac{dy}{d x}-5}$ છે.
કક્ષા અને પરિમાણ શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $10$ (જે $2$ અને $5$ નો લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી છે) ઘાત લઈને મૂળ દૂર કરીએ છીએ:
$(\frac{d^2 y}{d x^2})^{1/2} = (\frac{dy}{d x}-5)^{1/5}$
$(\frac{d^2 y}{d x^2})^{10/2} = (\frac{dy}{d x}-5)^{10/5}$
$(\frac{d^2 y}{d x^2})^5 = (\frac{dy}{d x}-5)^2$.
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ તેમાં રહેલ સૌથી ઉચ્ચ વિકલન છે,જે $2$ છે.
વિકલ સમીકરણનું પરિમાણ એ સમીકરણને વિકલનના બહુપદી સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા પછી સૌથી ઉચ્ચ વિકલનની ઘાત છે,જે $5$ છે.
તેથી,કક્ષા અને પરિમાણનો સરવાળો $2 + 5 = 7$ થાય છે.
70
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\frac{d^2 y}{d x^2}+3\left(\frac{d y}{d x}\right)^2=x^2 \log \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)$ ની ઘાત (degree) કેટલી છે?
A
$1$
B
$2$
C
$3$
D
વ્યાખ્યાયિત નથી

Solution

(D) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\frac{d^2 y}{d x^2}+3\left(\frac{d y}{d x}\right)^2=x^2 \log \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)$ છે.
જો કોઈ વિકલ સમીકરણ તેના વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાય,તો જ તેની ઘાત વ્યાખ્યાયિત હોય છે.
આપેલ સમીકરણમાં,$\log \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)$ પદમાં દ્વિતીય ક્રમનું વિકલિત લઘુગણક વિધેયની અંદર છે,જેનો અર્થ છે કે આ સમીકરણને તેના વિકલિતોની બહુપદી તરીકે દર્શાવી શકાતું નથી.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
71
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}} - 4\frac{dy}{dx} - 7x = 0$ નો ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) અનુક્રમે છે:
A
$1, 2$
B
$2, 1$
C
$2, 2$
D
$3, 1$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}} - 4\frac{dy}{dx} - 7x = 0$ છે.
પદોને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $\sqrt{\frac{dy}{dx}} = 4\frac{dy}{dx} + 7x$ મળે છે.
વર્ગમૂળ દૂર કરવા માટે બંને બાજુ વર્ગ કરતા,આપણને $\frac{dy}{dx} = (4\frac{dy}{dx} + 7x)^2$ મળે છે.
જમણી બાજુનું વિસ્તરણ કરતા,$\frac{dy}{dx} = 16(\frac{dy}{dx})^2 + 56x\frac{dy}{dx} + 49x^2$ મળે છે.
અહીં સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી ક્રમ $1$ છે.
વિકલ સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા પછી,ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની મહત્તમ ઘાત $2$ છે.
તેથી,ક્રમ $1$ અને ઘાત $2$ છે.
72
MediumMCQ
વિકલ સમીકરણ જેનો ઉકેલ $Ax^2 + By^2 = 1$ છે,જ્યાં $A$ અને $B$ સ્વૈચ્છિક અચળાંકો છે,તે:
A
પરિમાણ $1$ અને કક્ષા $2$ ધરાવે છે
B
પરિમાણ $2$ અને કક્ષા $1$ ધરાવે છે
C
પરિમાણ $3$ અને કક્ષા $2$ ધરાવે છે
D
પરિમાણ $1$ અને કક્ષા $3$ ધરાવે છે

Solution

(A) આપેલ સમીકરણ $Ax^2 + By^2 = 1$ છે.
અહીં $2$ સ્વૈચ્છિક અચળાંકો ($A$ અને $B$) હોવાથી,આપણે સમીકરણનું બે વાર વિકલન કરીશું.
$x$ ની સાપેક્ષમાં પ્રથમ વિકલન: $2Ax + 2Byy' = 0$,જેનું સાદું રૂપ $Ax + Byy' = 0$ થાય છે.
$x$ ની સાપેક્ષમાં દ્વિતીય વિકલન: $A + B(y')^2 + Byy'' = 0$.
પ્રથમ વિકલન પરથી,$A = -Byy'/x$.
$A$ ની કિંમત દ્વિતીય વિકલનમાં મૂકતા: $-Byy'/x + B(y')^2 + Byy'' = 0$.
$B$ વડે ભાગતા (ધારો કે $B \neq 0$): $-yy'/x + (y')^2 + yy'' = 0$.
$x$ વડે ગુણતા: $-yy' + x(y')^2 + xyy'' = 0$.
સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલિત $y''$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિત $y''$ ની ઘાત $1$ છે,તેથી પરિમાણ $1$ છે.
73
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $3 - (\frac{d^3 y}{d x^3})^{\frac{7}{3}} = (\frac{dy}{d x})^5$ નો ક્રમ (Order) અને ઘાત (Degree) અનુક્રમે શું છે?
A
ક્રમ = $3$,ઘાત = $7$
B
ક્રમ = $3$,ઘાત = $3$
C
ક્રમ = $1$,ઘાત = $5$
D
ક્રમ = $2$,ઘાત = $7$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $3 - (\frac{d^3 y}{d x^3})^{\frac{7}{3}} = (\frac{dy}{d x})^5$ છે.
ઘાત શોધવા માટે,આપણે અપૂર્ણાંક ઘાતાંક દૂર કરવો પડશે.
સમીકરણને ફરીથી ગોઠવતા: $3 - (\frac{dy}{d x})^5 = (\frac{d^3 y}{d x^3})^{\frac{7}{3}}$.
બંને બાજુ $3$ ઘાત લેતા: $(3 - (\frac{dy}{d x})^5)^3 = (\frac{d^3 y}{d x^3})^7$.
અહીં સૌથી મોટું વિકલન $\frac{d^3 y}{d x^3}$ છે,તેથી ક્રમ $3$ છે.
સમીકરણને અપૂર્ણાંક ઘાતથી મુક્ત કર્યા પછી સૌથી મોટા વિકલનની ઘાત $7$ છે,તેથી ઘાત $7$ છે.
74
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[\frac{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^2}{\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^{\frac{3}{2}}}\right]^2 = kx$ એ
A
કક્ષા $= 2$,ઘાત $= 3$
B
કક્ષા $= 3$,ઘાત $= 2$
C
કક્ષા $= 2$,ઘાત $= 2$
D
કક્ષા $= 3$,ઘાત $= 3$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left[\frac{1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^2}{\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^{\frac{3}{2}}}\right]^2 = kx$
સૌ પ્રથમ,અપૂર્ણાંક ઘાત દૂર કરીને સમીકરણનું સાદું રૂપ આપતા:
$\frac{\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^2}{\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^3} = kx$
હવે,બંને બાજુ $\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^3$ વડે ગુણતા:
$\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^2 = kx \left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^3$
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ તેમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની કક્ષા છે,જે $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણ વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં હોય,જે $3$ છે.
તેથી,કક્ષા $2$ અને ઘાત $3$ છે.
75
EasyMCQ
જો વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5 + 4 \frac{\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5}{\left(\frac{d^3 y}{dx^3}\right)} + \frac{d^3 y}{dx^3} = \sin x$ ની કક્ષા અને પરિમાણ અનુક્રમે $m$ અને $n$ હોય,તો $(m^2 + n^2)$ ની કિંમત કેટલી થાય?
A
$29$
B
$13$
C
$5$
D
$8$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5 + 4 \frac{\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5}{\frac{d^3 y}{dx^3}} + \frac{d^3 y}{dx^3} = \sin x$.
અપૂર્ણાંક દૂર કરવા માટે આખા સમીકરણને $\frac{d^3 y}{dx^3}$ વડે ગુણતા:
$\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5 \cdot \frac{d^3 y}{dx^3} + 4\left(\frac{d^2 y}{dx^2}\right)^5 + \left(\frac{d^3 y}{dx^3}\right)^2 = \sin x \cdot \frac{d^3 y}{dx^3}$.
અહીં સૌથી વધુ કક્ષાનું વિકલન $\frac{d^3 y}{dx^3}$ છે,તેથી કક્ષા $m = 3$.
સૌથી વધુ કક્ષાના વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી પરિમાણ $n = 2$.
તેથી,$m^2 + n^2 = 3^2 + 2^2 = 9 + 4 = 13$.
76
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ,જેનો વ્યાપક ઉકેલ $y = (c_1 + c_2) \cos (x + c_3) - c_4 e^{x + c_5}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $c_1, c_2, c_3, c_4$ અને $c_5$ સ્વૈચ્છિક અચળાંકો છે,તે શોધો.
A
$5$
B
$3$
C
$4$
D
$2$

Solution

(B) આપેલ વ્યાપક ઉકેલ: $y = (c_1 + c_2) \cos (x + c_3) - c_4 e^{x + c_5}$.
અચળાંકોને જૂથબદ્ધ કરીને સમીકરણને સરળ બનાવી શકાય છે:
ધારો કે $A = c_1 + c_2$ અને $B = c_4 e^{c_5}$.
તેથી સમીકરણ $y = A \cos (x + c_3) - B e^x$ બને છે.
કોસાઇન પદનું વિસ્તરણ કરતા: $y = A (\cos x \cos c_3 - \sin x \sin c_3) - B e^x$.
$y = (A \cos c_3) \cos x - (A \sin c_3) \sin x - B e^x$.
ધારો કે $K_1 = A \cos c_3$,$K_2 = -A \sin c_3$,અને $K_3 = -B$.
આમ,$y = K_1 \cos x + K_2 \sin x + K_3 e^x$.
અહીં $3$ સ્વતંત્ર સ્વૈચ્છિક અચળાંકો $(K_1, K_2, K_3)$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ તેના વ્યાપક ઉકેલમાં રહેલા સ્વતંત્ર સ્વૈચ્છિક અચળાંકોની સંખ્યા જેટલો હોય છે.
તેથી,આપેલ વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $3$ છે.
77
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[1-\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^{5/2} = 8 \frac{d^2y}{dx^2}$ માટે,કક્ષા (order) અને પરિમાણ (degree) શોધો.
A
$2$ અને $1$
B
$2$ અને $2$
C
$2$ અને $3$
D
$2$ અને $5$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left[1-\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^{5/2} = 8 \frac{d^2y}{dx^2}$.
પરિમાણ શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ વર્ગ કરીને અપૂર્ણાંક ઘાત દૂર કરવી પડશે:
$\left[\left[1-\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^{5/2}\right]^2 = \left[8 \frac{d^2y}{dx^2}\right]^2$
$\left[1-\left(\frac{dy}{dx}\right)^2\right]^5 = 64 \left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^2$.
અહીં સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલન $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
સમીકરણને સંમેય કર્યા પછી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલનની ઘાત $2$ છે,તેથી પરિમાણ $2$ છે.
78
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left(1+\frac{dy}{dx}\right)^{\frac{1}{3}}=\sqrt{\frac{d^2y}{dx^2}}$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે શું છે?
A
$3, 1$
B
$3, 2$
C
$2, 3$
D
$2, 1$

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left(1+\frac{dy}{dx}\right)^{\frac{1}{3}}=\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^{\frac{1}{2}}$
અપૂર્ણાંક ઘાતાંકો દૂર કરવા માટે,આપણે બંને બાજુઓને $6$ (જે $2$ અને $3$ નો લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી છે) ઘાત વડે વધારીએ છીએ:
$\left(\left(1+\frac{dy}{dx}\right)^{\frac{1}{3}}\right)^6 = \left(\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^{\frac{1}{2}}\right)^6$
$\left(1+\frac{dy}{dx}\right)^2 = \left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^3$
અહીં સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી ક્રમ $2$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલનની ઘાત $3$ છે,તેથી ઘાત $3$ છે.
આમ,ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે $2$ અને $3$ છે.
79
EasyMCQ
વક્રોના કુળ $y^2 = 2C(x + \sqrt{C})$ માંથી સ્વૈર અચળ $C$ નો લોપ કરીને મેળવેલ વિકલ સમીકરણનો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે છે:
A
$1, 3$
B
$1, 4$
C
$1, 1$
D
$1, 2$

Solution

(A) આપેલ વક્રોનું કુળ: $y^2 = 2C(x + \sqrt{C}) \quad \dots (i)$
$x$ ની સાપેક્ષમાં વિકલન કરતા:
$2y \frac{dy}{dx} = 2C$
$\Rightarrow C = y \frac{dy}{dx} \quad \dots (ii)$
$(ii)$ માંથી $C$ ની કિંમત $(i)$ માં મૂકતા:
$y^2 = 2 \left( y \frac{dy}{dx} \right) \left( x + \sqrt{y \frac{dy}{dx}} \right)$
$y = 2 \frac{dy}{dx} \left( x + \sqrt{y \frac{dy}{dx}} \right)$
$y - 2x \frac{dy}{dx} = 2 \frac{dy}{dx} \sqrt{y \frac{dy}{dx}}$
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$(y - 2x \frac{dy}{dx})^2 = 4 \left( \frac{dy}{dx} \right)^2 \left( y \frac{dy}{dx} \right)$
$(y - 2x \frac{dy}{dx})^2 = 4y \left( \frac{dy}{dx} \right)^3$
અહીં સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલિત $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી ક્રમ $1$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ ક્રમના વિકલિતની ઘાત $3$ છે,તેથી ઘાત $3$ છે.
આમ,ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે $1$ અને $3$ છે.
80
EasyMCQ
જો $m$ એ વિકલ સમીકરણ $y = \frac{dp}{dx} + \sqrt{a^2 p^2 - b^2}$ નો ક્રમ (order) હોય અને $n$ એ તેની ઘાત (degree) હોય,જ્યાં $p = \frac{dy}{dx}$,તો $m+n$ ની કિંમત શોધો.
A
$2$
B
$3$
C
$4$
D
$5$

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ $y = \frac{dp}{dx} + \sqrt{a^2 p^2 - b^2}$ છે,જ્યાં $p = \frac{dy}{dx}$.
$p = \frac{dy}{dx}$ મુકતા,$\frac{dp}{dx} = \frac{d}{dx}(\frac{dy}{dx}) = \frac{d^2y}{dx^2}$ મળે.
તેથી,સમીકરણ $y = \frac{d^2y}{dx^2} + \sqrt{a^2(\frac{dy}{dx})^2 - b^2}$ બને છે.
પદોને ગોઠવતા,$y - \frac{d^2y}{dx^2} = \sqrt{a^2(\frac{dy}{dx})^2 - b^2}$ મળે.
વર્ગમૂળ દૂર કરવા માટે બંને બાજુ વર્ગ કરતા,$(y - \frac{d^2y}{dx^2})^2 = a^2(\frac{dy}{dx})^2 - b^2$ મળે.
ડાબી બાજુનું વિસ્તરણ કરતા,$y^2 + (\frac{d^2y}{dx^2})^2 - 2y(\frac{d^2y}{dx^2}) = a^2(\frac{dy}{dx})^2 - b^2$ મળે.
અહીં સૌથી મોટું વિકલન $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી ક્રમ $m = 2$ છે.
સૌથી મોટા વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $n = 2$ છે.
તેથી,$m + n = 2 + 2 = 4$ થાય.
81
EasyMCQ
જો $m$ એ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^5+4 \frac{\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)}{\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)}+\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)=x^2-1$ ની કક્ષા (order) હોય અને $n$ એ ઘાત (degree) હોય,તો:
A
$m=3, n=1$
B
$m=3, n=2$
C
$m=3, n=3$
D
$m=3, n=5$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^5+4 \frac{\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)}{\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)}+\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)=x^2-1$.
છેદ દૂર કરવા માટે આખા સમીકરણને $\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)$ વડે ગુણતા:
$\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right) \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^5 + 4 \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right) + \left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)^2 = (x^2-1) \left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)$.
અહીં સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાનું વિકલન $\frac{d^3 y}{d x^3}$ છે,તેથી કક્ષા $m = 3$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $n = 2$ છે.
આમ,$m=3$ અને $n=2$ મળે છે.
82
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\frac{d^2 y}{d x^2}=\sqrt{\frac{d y}{d x}}$ ની કક્ષા અને પરિમાણ અનુક્રમે છે
A
$2, 3$
B
$3, 3$
C
$2, 2$
D
$1, 3$

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\frac{d^2 y}{d x^2} = \sqrt{\frac{d y}{d x}}$
પરિમાણ શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ વર્ગ કરીને વર્ગમૂળની નિશાની દૂર કરવી પડશે:
$\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^2 = \frac{d y}{d x}$
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ તેમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની કક્ષા છે,જે $2$ છે ($\frac{d^2 y}{d x^2}$ માંથી).
વિકલ સમીકરણનું પરિમાણ એ સમીકરણને વર્ગમૂળ અને અપૂર્ણાંકથી મુક્ત કર્યા પછી સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલિતનો ઘાત છે. અહીં,$\frac{d^2 y}{d x^2}$ નો ઘાત $2$ છે.
તેથી,કક્ષા $2$ છે અને પરિમાણ $2$ છે.
83
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}}-4 \frac{dy}{dx}-7x=0$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે શું છે?
A
$2$ અને $2$
B
$1$ અને $2$
C
$1$ અને $1$
D
$2$ અને $1$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}}-4 \frac{dy}{dx}-7x=0$ છે.
પદોને ફરીથી ગોઠવતા,આપણને $\sqrt{\frac{dy}{dx}}=4 \frac{dy}{dx}+7x$ મળે છે.
વર્ગમૂળ દૂર કરવા માટે બંને બાજુ વર્ગ કરતા,આપણને $\frac{dy}{dx} = (4 \frac{dy}{dx} + 7x)^2$ મળે છે.
જમણી બાજુનું વિસ્તરણ કરતા,$\frac{dy}{dx} = 16(\frac{dy}{dx})^2 + 56x(\frac{dy}{dx}) + 49x^2$ મળે છે.
અહીં સૌથી ઉચ્ચ વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી ક્રમ $1$ છે.
સૌથી ઉચ્ચ વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $2$ છે.
આમ,ક્રમ $1$ અને ઘાત $2$ છે.
84
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $e^{\frac{dy}{dx}} + (\frac{dy}{dx})^3 = x$ ની ઘાત (degree) શું છે?
A
$2$
B
$1$
C
વ્યાખ્યાયિત નથી
D
$3$

Solution

(C) વિકલ સમીકરણની ઘાત (degree) એ સૌથી વધુ ક્રમના વિકલિતની ઘાતાંક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જો સમીકરણને તેના વિકલિતોના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાય.
આપેલ સમીકરણ $e^{\frac{dy}{dx}} + (\frac{dy}{dx})^3 = x$ માં,$e^{\frac{dy}{dx}}$ પદમાં વિકલિત ઘાતાંકમાં છે,જેનો અર્થ છે કે તેને $\frac{dy}{dx}$ ના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવી શકાતું નથી.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
85
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{\frac{7}{3}}=7 \frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે શું છે?
A
$2, 1$
B
$2, 3$
C
$1, 2$
D
$3, 2$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{\frac{7}{3}}=7 \frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ છે.
ઘાત શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $3$ ઘાત લઈને અપૂર્ણાંક ઘાતાંક દૂર કરવો પડશે:
$\left(\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{\frac{7}{3}}\right)^{3} = \left(7 \frac{d^{2}y}{dx^{2}}\right)^{3}$.
આનું સાદું રૂપ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{7} = 343 \left(\frac{d^{2}y}{dx^{2}}\right)^{3}$ થાય છે.
અહીં સૌથી વધુ વિકલન $\frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ છે,તેથી ક્રમ $2$ છે.
સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા પછી સૌથી વધુ વિકલનનો ઘાત $3$ છે,તેથી ઘાત $3$ છે.
આમ,ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે $2$ અને $3$ છે.
86
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^2}} = (\frac{d^2y}{dx^2})^{3/2}$ ની કક્ષા અને ઘાત અનુક્રમે છે:
A
$2, 3$
B
$3, 2$
C
$2, 2$
D
$3, 3$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\sqrt{1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^2}} = (\frac{d^2y}{dx^2})^{3/2}$ છે.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,આપણને $1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^2} = (\frac{d^2y}{dx^2})^3$ મળે છે.
બંને બાજુ $(\frac{dy}{dx})^2$ વડે ગુણતા,$(\frac{dy}{dx})^2 + 1 = (\frac{d^2y}{dx^2})^3 (\frac{dy}{dx})^2$ મળે છે.
અહીં સૌથી વધુ વિકલન $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
સમીકરણને અપૂર્ણાંક અને કરણીથી મુક્ત કર્યા પછી,સૌથી વધુ વિકલનની ઘાત $3$ છે,તેથી ઘાત $3$ છે.
આમ,કક્ષા અને ઘાત અનુક્રમે $2$ અને $3$ છે.
87
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^{2}}\right]^{\frac{5}{3}}=5 \frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ ની કક્ષા અને ઘાત અનુક્રમે છે:
A
$2, 3$
B
$3, 2$
C
$5, 2$
D
$2, 5$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left[1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^{2}}\right]^{\frac{5}{3}}=5 \frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ છે.
કક્ષા અને ઘાત શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $3$ ઘાત લઈને અપૂર્ણાંક ઘાતાંક દૂર કરીએ છીએ:
$\left[1+\frac{1}{(\frac{dy}{dx})^{2}}\right]^{5} = (5 \frac{d^{2}y}{dx^{2}})^{3}$
$\left[\frac{(\frac{dy}{dx})^{2}+1}{(\frac{dy}{dx})^{2}}\right]^{5} = 125 (\frac{d^{2}y}{dx^{2}})^{3}$
$((\frac{dy}{dx})^{2}+1)^{5} = 125 (\frac{d^{2}y}{dx^{2}})^{3} (\frac{dy}{dx})^{10}$
અહીં સૌથી વધુ વિકલન $\frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા પછી સૌથી વધુ વિકલનની ઘાત $3$ છે.
આમ,કક્ષા $2$ અને ઘાત $3$ છે.
88
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $y=px+\sqrt{a^{2}p^{2}+b^{2}}$,જ્યાં $p=\frac{dy}{dx}$ છે,તેનો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે શું છે?
A
$1, 2$
B
$3, 1$
C
$2, 1$
D
$1, 3$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $y = px + \sqrt{a^{2}p^{2} + b^{2}}$,જ્યાં $p = \frac{dy}{dx}$ છે.
પદોને ફરીથી ગોઠવતા: $y - px = \sqrt{a^{2}p^{2} + b^{2}}$.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા:
$(y - px)^{2} = a^{2}p^{2} + b^{2}$
$y^{2} - 2pxy + p^{2}x^{2} = a^{2}p^{2} + b^{2}$
$p = \frac{dy}{dx}$ મૂકતા:
$y^{2} - 2xy\left(\frac{dy}{dx}\right) + x^{2}\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2} = a^{2}\left(\frac{dy}{dx}\right)^{2} + b^{2}$
અહીં સૌથી મોટું વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી તેનો ક્રમ $1$ છે.
સૌથી મોટા વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી તેની ઘાત $2$ છે.
આમ,ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે $1$ અને $2$ છે.
89
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{\frac{7}{3}}=7\left(\frac{d^{2}y}{dx^{2}}\right)$ ની કક્ષા અને પરિમાણ અનુક્રમે શું છે?
A
$2, 3$
B
$3, 3$
C
$2, 2$
D
$3, 2$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{\frac{7}{3}}=7\left(\frac{d^{2}y}{dx^{2}}\right)$.
પરિમાણ શોધવા માટે,આપણે અપૂર્ણાંક ઘાત દૂર કરવી પડશે. બંને બાજુ $3$ ઘાત લેતા:
$\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^{3}\right]^{7} = 7^{3}\left(\frac{d^{2}y}{dx^{2}}\right)^{3}$.
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ તેમાં રહેલ સૌથી ઉચ્ચ વિકલન છે,જે $\frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
પરિમાણ એ સમીકરણને વિકલનના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવ્યા પછી સૌથી ઉચ્ચ કક્ષાના વિકલનની ઘાત છે. અહીં,$\frac{d^{2}y}{dx^{2}}$ ની ઘાત $3$ છે.
આમ,કક્ષા $2$ છે અને પરિમાણ $3$ છે.
90
EasyMCQ
પ્રથમ ચરણમાં આવેલા અને બંને અક્ષોને સ્પર્શતા તમામ વર્તુળોના વિકલ સમીકરણનો ક્રમ કેટલો છે?
A
બે
B
ત્રણ
C
એક
D
ચાર

Solution

(C) પ્રથમ ચરણમાં આવેલા અને બંને અક્ષોને સ્પર્શતા વર્તુળનું સમીકરણ $(x - a)^2 + (y - a)^2 = a^2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $a$ એ વર્તુળની ત્રિજ્યા છે.
આનું સાદું રૂપ આપતા $x^2 - 2ax + a^2 + y^2 - 2ay + a^2 = a^2$ મળે,જે $x^2 + y^2 - 2ax - 2ay + a^2 = 0$ થાય છે.
અહીં,માત્ર એક સ્વૈચ્છિક અચળાંક $a$ છે.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ વક્રોના કુળના સામાન્ય સમીકરણમાં રહેલા સ્વતંત્ર સ્વૈચ્છિક અચળાંકોની સંખ્યા જેટલો હોય છે.
અહીં માત્ર $1$ સ્વૈચ્છિક અચળાંક હોવાથી,વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $1$ છે.
91
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^3\right]^{\frac{7}{3}}=7\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)$ ની કક્ષા અને પરિમાણ અનુક્રમે શું છે?
A
$3$ અને $7$
B
$3$ અને $2$
C
$7$ અને $3$
D
$2$ અને $3$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^3\right]^{\frac{7}{3}}=7\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)$ છે.
પરિમાણ શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $3$ ઘાત લઈને અપૂર્ણાંક ઘાત દૂર કરવી પડશે:
$\left[\left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^3\right]^{\frac{7}{3}}\right]^3 = \left[7\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)\right]^3$
$\Rightarrow \left[1+\left(\frac{dy}{dx}\right)^3\right]^7 = 343\left(\frac{d^2y}{dx^2}\right)^3$.
વિકલ સમીકરણની કક્ષા એ તેમાં રહેલ સૌથી ઉચ્ચ વિકલન છે,જે $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી કક્ષા $2$ છે.
પરિમાણ એ સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી બનાવ્યા પછી સૌથી ઉચ્ચ વિકલિતની ઘાત છે,જે $3$ છે.
આમ,પરિમાણ $3$ છે અને કક્ષા $2$ છે.
92
EasyMCQ
જો $m$ અને $n$ એ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{5}+4 \cdot \frac{\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3}}{\left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)}+\left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)=x^{2}-1$ ના ક્રમ (order) અને ઘાત (degree) હોય,તો:
A
$m=3, n=3$
B
$m=3, n=2$
C
$m=3, n=5$
D
$m=3, n=1$

Solution

(B) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{5}+4 \cdot \frac{\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3}}{\left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)}+\left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)=x^{2}-1$ છે.
ક્રમ અને ઘાત શોધવા માટે,આપણે સમીકરણને $\frac{d^{3} y}{d x^{3}}$ વડે ગુણીને અપૂર્ણાંક દૂર કરીએ:
$\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{5} \cdot \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right) + 4 \left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3} + \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)^{2} = (x^{2}-1) \left(\frac{d^{3} y}{d x^{3}}\right)$.
સમીકરણમાં સૌથી મોટું વિકલન $\frac{d^{3} y}{d x^{3}}$ છે,તેથી ક્રમ $m = 3$ છે.
ઘાત એ સૌથી મોટા વિકલનની મહત્તમ ઘાત છે જ્યારે સમીકરણ વિકલનોમાં બહુપદી સ્વરૂપે હોય. અહીં,$\frac{d^{3} y}{d x^{3}}$ ની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $n = 2$ છે.
93
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}=\sqrt[3]{1-\left(\frac{d y}{d x}\right)^{4}}$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે શું છે?
A
$2, 3$
B
$3, 2$
C
$2, 4$
D
$2, 2$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\frac{d^{2} y}{d x^{2}} = \sqrt[3]{1-\left(\frac{d y}{d x}\right)^{4}}$ છે.
ક્રમ અને ઘાત શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ ઘન કરીને કરણી દૂર કરીએ છીએ:
$\left(\frac{d^{2} y}{d x^{2}}\right)^{3} = 1 - \left(\frac{d y}{d x}\right)^{4}$.
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ એ તેમાં રહેલા સૌથી ઉચ્ચ વિકલનનો ક્રમ છે. અહીં,સૌથી ઉચ્ચ વિકલન $\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ છે,તેથી ક્રમ $2$ છે.
વિકલ સમીકરણની ઘાત એ સૌથી ઉચ્ચ વિકલનની ઘાત છે જ્યારે સમીકરણને વિકલનોના બહુપદી સ્વરૂપમાં દર્શાવવામાં આવે. અહીં,$\frac{d^{2} y}{d x^{2}}$ ની ઘાત $3$ છે.
તેથી,ક્રમ $2$ અને ઘાત $3$ છે.
94
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}} - 4 \frac{dy}{dx} - 7x = 0$ નો ક્રમ અને ઘાત જણાવો.
A
$1$ અને $1/2$
B
$2$ અને $1$
C
$1$ અને $1$
D
$1$ અને $2$

Solution

(D) આપેલ વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{dy}{dx}} - 4 \frac{dy}{dx} - 7x = 0$ છે.
ઘાત શોધવા માટે,આપણે વર્ગમૂળની નિશાની દૂર કરવી પડશે.
સમીકરણને $\sqrt{\frac{dy}{dx}} = 4 \frac{dy}{dx} + 7x$ તરીકે ફરીથી લખો.
બંને બાજુ વર્ગ કરતા,આપણને મળે છે:
$(\frac{dy}{dx}) = (4 \frac{dy}{dx} + 7x)^2$.
$(\frac{dy}{dx}) = 16(\frac{dy}{dx})^2 + 49x^2 + 56x \frac{dy}{dx}$.
પદોને ગોઠવતા,$16(\frac{dy}{dx})^2 + (56x - 1)\frac{dy}{dx} + 49x^2 = 0$ મળે છે.
અહીં સૌથી વધુ વિકલન $\frac{dy}{dx}$ છે,તેથી ક્રમ $1$ છે.
સૌથી વધુ વિકલનની મહત્તમ ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $2$ છે.
આમ,ક્રમ $1$ અને ઘાત $2$ છે.
95
MediumMCQ
વિકલ સમીકરણનો ક્રમ,જેનો ઉકેલ $y=(C_1+C_2) e^x+C_3 e^{x+C_4}$ છે,તે શોધો.
A
$4$
B
$1$
C
$3$
D
$2$

Solution

(B) આપેલ ઉકેલ: $y=(C_1+C_2) e^x+C_3 e^{x+C_4}$
આપણે આ પદાવલિને નીચે મુજબ સરળ બનાવી શકીએ છીએ:
$y = (C_1+C_2) e^x + C_3 e^x \cdot e^{C_4}$
ધારો કે $A = C_1+C_2$ અને $B = C_3 e^{C_4}$.
તેથી સમીકરણ $y = Ae^x + Be^x = (A+B) e^x$ બને છે.
ધારો કે $D = A+B$,જ્યાં $D$ એક સ્વૈર અચળાંક છે.
આમ,સમીકરણ $y = De^x$ માં પરિણમે છે.
ઉકેલના અંતિમ સ્વરૂપમાં માત્ર એક જ સ્વૈર અચળાંક હોવાથી,સંબંધિત વિકલ સમીકરણનો ક્રમ $1$ છે.
96
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt{\frac{d^2 y}{d x^2}}=\sqrt[3]{\left(\frac{d y}{d x}\right)^4+2}$ નો ક્રમ અને ઘાત . . . . . . અને . . . . . . છે.
A
$2, 3$
B
$3, 2$
C
$2, 8$
D
$1, 8$

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\sqrt{\frac{d^2 y}{d x^2}}=\sqrt[3]{\left(\frac{d y}{d x}\right)^4+2}$.
ક્રમ અને ઘાત શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ $6$ (જે $2$ અને $3$ નો લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી છે) ઘાત લઈને મૂળ દૂર કરીએ છીએ:
$\left(\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^{1/2}\right)^6 = \left(\left(\left(\frac{d y}{d x}\right)^4+2\right)^{1/3}\right)^6$.
આનું સાદું રૂપ આપતા: $\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^3 = \left(\left(\frac{d y}{d x}\right)^4+2\right)^2$.
અહીં સૌથી વધુ ક્રમનું વિકલન $\frac{d^2 y}{d x^2}$ છે,તેથી ક્રમ $2$ છે.
સમીકરણને સંમેય કર્યા પછી સૌથી વધુ ક્રમના વિકલનની ઘાત $3$ છે,તેથી ઘાત $3$ છે.
આમ,ક્રમ $2$ છે અને ઘાત $3$ છે.
97
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\sqrt[4]{\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)^5} = \sqrt[3]{\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^4}$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે . . . . . . અને . . . . . . છે.
A
$2, 12$
B
$2, 16$
C
$3, 16$
D
$3, 15$

Solution

(D) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)^{5/4} = \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^{4/3}$.
અપૂર્ણાંક ઘાતાંકો દૂર કરવા માટે,બંને બાજુ $12$ (જે $4$ અને $3$ નો લઘુત્તમ સામાન્ય અવયવી છે) ઘાત લેતા:
$\left(\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)^{5/4}\right)^{12} = \left(\left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^{4/3}\right)^{12}$.
આનું સાદું રૂપ આપતા: $\left(\frac{d^3 y}{d x^3}\right)^{15} = \left(\frac{d^2 y}{d x^2}\right)^{16}$ મળે છે.
સૌથી વધુ ક્રમનું વિકલન $\frac{d^3 y}{d x^3}$ છે,તેથી ક્રમ $3$ છે.
સમીકરણને કરણી અને અપૂર્ણાંકથી મુક્ત કર્યા પછી સૌથી વધુ ક્રમના વિકલનની ઘાત $15$ છે,તેથી ઘાત $15$ છે.
આમ,ક્રમ $3$ અને ઘાત $15$ છે.
98
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $e^{\frac{d^2 y}{d x^2}} = x$ નો ક્રમ અને ઘાત અનુક્રમે . . . . . . છે.
A
$2$ અને વ્યાખ્યાયિત નથી
B
$2$ અને $1$
C
$1$ અને $2$
D
$1$ અને વ્યાખ્યાયિત નથી

Solution

(A) આપેલ વિકલ સમીકરણ $e^{\frac{d^2 y}{d x^2}} = x$ છે.
ક્રમ શોધવા માટે,આપણે સમીકરણમાં હાજર સૌથી ઉચ્ચ ક્રમનું વિકલન જોઈએ છીએ,જે $\frac{d^2 y}{d x^2}$ છે. તેથી,ક્રમ $2$ છે.
ઘાત શોધવા માટે,વિકલ સમીકરણ તેના વિકલનોના સંદર્ભમાં બહુપદી હોવું જોઈએ. કારણ કે પદ $\frac{d^2 y}{d x^2}$ એ $e$ ના ઘાતાંકમાં છે,તેથી સમીકરણને તેના વિકલનોની બહુપદી તરીકે દર્શાવી શકાતું નથી.
તેથી,આ વિકલ સમીકરણની ઘાત વ્યાખ્યાયિત નથી.
99
EasyMCQ
વિકલ સમીકરણ $\{1+(\frac{dy}{dx})^2\}^{\frac{3}{2}}=\frac{d^2y}{dx^2}$ ની કક્ષા અને ઘાત અનુક્રમે $p$ અને $q$ છે. તો,$p+q=$ . . . . . . .
A
$2$
B
$6$
C
$4$
D
$5$

Solution

(C) આપેલ વિકલ સમીકરણ: $\{1+(\frac{dy}{dx})^2\}^{\frac{3}{2}}=\frac{d^2y}{dx^2}$.
ઘાત શોધવા માટે,આપણે બંને બાજુ વર્ગ કરીને અપૂર્ણાંક ઘાતાંક દૂર કરવો પડશે:
$\{1+(\frac{dy}{dx})^2\}^3 = (\frac{d^2y}{dx^2})^2$.
સૌથી વધુ કક્ષાનું વિકલન $\frac{d^2y}{dx^2}$ છે,તેથી કક્ષા $p = 2$.
વિકલ સમીકરણને વિકલિતોમાં બહુપદી સ્વરૂપમાં ફેરવ્યા પછી સૌથી વધુ કક્ષાના વિકલિતની ઘાત $2$ છે,તેથી ઘાત $q = 2$.
તેથી,$p+q = 2+2 = 4$.

Differential Equations — Order and degree of differential equations · Frequently Asked Questions

1Are these Differential Equations questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Differential Equations Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.