Дифференциальное уравнение y’’+5y’+4y=0

Вы ввели

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

$$4 y{\left(x \right)} + 5 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$

Подробное решение

Дано уравнение:
$$4 y{\left(x \right)} + 5 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Это дифф. уравнение имеет вид:

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

где
$$p = 5$$
$$q = 4$$
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:
$$k^{2} + 5 k + 4 = 0$$
Подробное решение простого уравнения
- это простое квадратное ур-ние
Корни этого ур-ния:
$$k_{1} = -4$$
$$k_{2} = -1$$
Т.к. характ. ур-ние имеет два корня,
и корни не имеют комплексный вид, то
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:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{- 4 x} + C_{2} e^{- x}$$

Ответ

       /         -3*x\  -x
y(x) = \C1 + C2*e    /*e  

$$y{\left(x \right)} = \left(C_{1} + C_{2} e^{- 3 x}\right) e^{- x}$$

Классификация

nth linear constant coeff homogeneous

2nd power series ordinary