Given,
x d y = ( x 2 + y 2 + y ) d x xdy = \left(\sqrt{{x}^{2} + {y}^{2}} + y\right)dx x d y = ( x 2 + y 2 + y ) d x
⇒ x d y − y d x = x 2 + y 2 d x ⇒ xdy - ydx = \sqrt{{x}^{2} + {y}^{2}}dx ⇒ x d y − y d x = x 2 + y 2 d x
⇒ x d y − y d x x 2 = 1 + y 2 x 2 ⋅ d x x ⇒ \dfrac{xdy - ydx}{{x}^{2}} = \sqrt{1 + \dfrac{{y}^{2}}{{x}^{2}}} \cdot \dfrac{dx}{x} ⇒ x 2 x d y − y d x = 1 + x 2 y 2 ⋅ x d x
⇒ d ( y x ) 1 + ( y x ) 2 = d x x ⇒ \dfrac{d\left(\dfrac{y}{x}\right)}{\sqrt{1 + {\left(\dfrac{y}{x}\right)}^{2}}} = \dfrac{dx}{x} ⇒ 1 + ( x y ) 2 d ( x y ) = x d x
Now integrating both side we get,
⇒ ∫ d ( y x ) 1 + ( y x ) 2 = ∫ d x x ⇒ ∫ \dfrac{d\left(\dfrac{y}{x}\right)}{\sqrt{1 + {\left(\dfrac{y}{x}\right)}^{2}}} = ∫ \dfrac{dx}{x} ⇒ ∫ 1 + ( x y ) 2 d ( x y ) = ∫ x d x
⇒ ln ( y x + ( y x ) 2 + 1 ) = ln x + l n c ⇒ \ln \left(\dfrac{y}{x} + \sqrt{{\left(\dfrac{y}{x}\right)}^{2} + 1}\right) = \ln x + lnc ⇒ ln ( x y + ( x y ) 2 + 1 ) = ln x + l n c
⇒ y + y 2 + x 2 x = c x ⇒ \dfrac{y + \sqrt{{y}^{2} + {x}^{2}}}{x} = cx ⇒ x y + y 2 + x 2 = c x
⇒ y + y 2 + x 2 = c x 2 ⇒ y + \sqrt{{y}^{2} + {x}^{2}} = c{x}^{2} ⇒ y + y 2 + x 2 = c x 2
Now given when x = 1 , y = 0 ⇒ 0 + 1 = c ⇒ c = 1 x = 1, y = 0 ⇒ 0 + 1 = c ⇒ c = 1 x = 1 , y = 0 ⇒ 0 + 1 = c ⇒ c = 1
So equation of curve is y + x 2 + y 2 = x 2 y + \sqrt{{x}^{2} + {y}^{2}} = {x}^{2} y + x 2 + y 2 = x 2
Now at x = 2 , y = α x = 2, y = \alpha x = 2 , y = α
So putting the value in curve we get, 2 + 4 + α 2 = 4 2 + \sqrt{4 + {\alpha}^{2}} = 4 2 + 4 + α 2 = 4
⇒ 4 + α 2 = 16 + α 2 = 8 α ⇒ 4 + {\alpha}^{2} = 16 + {\alpha}^{2} = 8\alpha ⇒ 4 + α 2 = 16 + α 2 = 8 α
⇒ α = 3 2 ⇒ \alpha = \dfrac{3}{2} ⇒ α = 2 3