Для решения данного дифференциального уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами воспользуемся методом характеристического уравнения. 1. Составление характеристического уравнения Уравнение имеет вид (предполагается наличие переменной при свободном коэффициенте, так как в противном случае уравнение решается простым интегрированием). Заменим производные соответствующими степенями переменной : 2. Решение характеристического уравнения Данное уравнение является квадратным. Найдем его дискриминант или воспользуемся формулой квадрата разности: Отсюда следует, что уравнение имеет один корень кратности 2: 3. Составление общего решения В случае, когда корни характеристического уравнения действительны и равны ( ), общее решение однородного дифференциального уравнения записывается в виде: Подставляя наше значение , получаем: Где и — произвольные постоянные. Примечание Если же в исходном уравнении действительно отсутствовал (то есть ), решение строится иначе:
- Вводится замена , тогда . Решается линейное уравнение первого порядка относительно : . Интегрируется полученное выражение для нахождения :
Ответ для стандартного вида ( ): Вы хотели бы, чтобы я проверил это решение подстановкой в исходное уравнение?