Sr Examen

Ecuación diferencial y''+5y=0

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Para el problema de Cauchy:

y() =
y'() =
y''() =
y'''() =
y''''() =

Gráfico:

interior superior

Solución

Ha introducido [src]
           2          
          d           
5*y(x) + ---(y(x)) = 0
           2          
         dx           
$$5 y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
5*y + y'' = 0
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$5 y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y'' + p*y' + q*y = 0,

donde
$$p = 0$$
$$q = 5$$
Se llama lineal homogénea
ecuación diferencial de 2 orden con factores constantes.
No hay mucha dificultad en la resolución de esta ecuación
Primero resolvamos la ecuación lineal homogénea correspondiente
y'' + p*y' + q*y = 0

Primero hallemos las raíces de la ecuación característica
$$q + \left(k^{2} + k p\right) = 0$$
En nuestro caso la ecuación característica va a tener la forma:
$$k^{2} + 5 = 0$$
Solución detallada de una ecuación simple
- es una ecuación cuadrática simple
Raíces de esta ecuación:
$$k_{1} = - \sqrt{5} i$$
$$k_{2} = \sqrt{5} i$$
Como la ecuación característica tiene dos raíces,
y las raíces tienen una forma exclusivamente imaginaria, entonces
la solución de la ecuación diferencial correspondiente tiene la forma:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} \sin{\left(x \left|{k_{1}}\right| \right)} + C_{2} \cos{\left(x \left|{k_{2}}\right| \right)}$$
Entonces la respuesta definitiva es:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} \sin{\left(\sqrt{5} x \right)} + C_{2} \cos{\left(\sqrt{5} x \right)}$$
Respuesta [src]
             /    ___\         /    ___\
y(x) = C1*sin\x*\/ 5 / + C2*cos\x*\/ 5 /
$$y{\left(x \right)} = C_{1} \sin{\left(\sqrt{5} x \right)} + C_{2} \cos{\left(\sqrt{5} x \right)}$$
Clasificación
nth linear constant coeff homogeneous
2nd power series ordinary