Sr Examen

Ecuación diferencial 2y''+6y'-16y=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            d           
-16*y(x) + 2*---(y(x)) + 6*--(y(x)) = 0
               2           dx          
             dx                        
$$- 16 y{\left(x \right)} + 6 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 2 \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
-16*y + 6*y' + 2*y'' = 0
Solución detallada
Dividamos las dos partes de la ecuación al factor de la derivada de y'':
$$2$$
Recibimos la ecuación:
$$- 8 y{\left(x \right)} + 3 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{d^{2}}{d x^{2}} y{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
y'' + p*y' + q*y = 0,

donde
$$p = 3$$
$$q = -8$$
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:
$$k^{2} + 3 k - 8 = 0$$
Solución detallada de una ecuación simple
- es una ecuación cuadrática simple
Raíces de esta ecuación:
$$k_{1} = - \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}$$
$$k_{2} = - \frac{\sqrt{41}}{2} - \frac{3}{2}$$
Como la ecuación característica tiene dos raíces,
y las raíces no tienen una forma compleja, entonces
la solución de la ecuación diferencial correspondiente tiene la forma:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{k_{1} x} + C_{2} e^{k_{2} x}$$
Entonces la respuesta definitiva es:
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{x \left(- \frac{3}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}\right)} + C_{2} e^{x \left(- \frac{\sqrt{41}}{2} - \frac{3}{2}\right)}$$
Respuesta [src]
             /       ____\         /       ____\
           x*\-3 + \/ 41 /       x*\-3 - \/ 41 /
           ---------------       ---------------
                  2                     2       
y(x) = C1*e                + C2*e               
$$y{\left(x \right)} = C_{1} e^{\frac{x \left(-3 + \sqrt{41}\right)}{2}} + C_{2} e^{\frac{x \left(- \sqrt{41} - 3\right)}{2}}$$
Clasificación
nth linear constant coeff homogeneous
2nd power series ordinary