Дифференциальное уравнение y’’+2y’+5y=0

Вы ввели

                        2          
  d                    d           
2*--(y(x)) + 5*y(x) + ---(y(x)) = 0
  dx                    2          
                      dx           

$$5 y{\left(x \right)} + 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$

Подробное решение

Дано уравнение:
$$5 y{\left(x \right)} + 2 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:

y'' + p*y' + q*y = 0,

где
$$p = 2$$
$$q = 5$$
Называется линейным однородным
дифф. ур-нием 2-го порядка с постоянными коэффициентами.
Решить это ур-ние не представляет особой сложности
Решим сначала соответствующее линейное однородное ур-ние

y'' + p*y' + q*y = 0

Сначала отыскиваем корни характеристического ур-ния
$$q + \left(k^{2} + k p\right) = 0$$
В нашем случае характ. ур-ние будет иметь вид:
$$k^{2} + 2 k + 5 = 0$$
Подробное решение простого уравнения
- это простое квадратное ур-ние
Корни этого ур-ния:
$$k_{1} = -1 - 2 i$$
$$k_{2} = -1 + 2 i$$
Т.к. характ. ур-ние имеет два корня,
решение соотв. дифф. ур-ния имеет вид:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{k_{1} x} + C_{2} e^{k_{2} x}$$
Получаем окончательный ответ:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{x \left(-1 - 2 i\right)} + C_{2} e^{x \left(-1 + 2 i\right)}$$

Ответ

                                    -x
y(x) = (C1*sin(2*x) + C2*cos(2*x))*e  

$$y{\left(x \right)} = \left(C_{1} \sin{\left(2 x \right)} + C_{2} \cos{\left(2 x \right)}\right) e^{- x}$$

Классификация

factorable

nth linear constant coeff homogeneous

2nd power series ordinary