Ответы
Ответ: y=C1*cos(x)+C2*sin(x)+x*cos(x)-2*x*sin(x).
Пошаговое объяснение:
1) Составляем характеристическое уравнение: k²+1=0. Оно имеет корни k1=i и k2=-i, поэтому общее решение однородного уравнения таково: y0=C1*cos(x)+C2*sin(x).
2) Правая часть уравнения имеет вид e^(m*x)*[P1(x)*cos(n*x)+P2(x)*sin(n*x)], где m=0, n=1, P1(x)=-4, P2(x)=-2. Так как числа m+i*n=i и m-i*n=-i являются корнями характеристического уравнения, то частное решение данного уравнения ищем в виде y1=x*e^(m*x)*[R1(x)*cos(n*x)+R2(x)*sin(n*x)], где R1(x) и R2(x) - многочлены, степень которых равна старшей степени многочленов P1(x) и P2(x). Так как эта старшая степень равна нулю, то R1(x)=a и R2(x)=b, где a и b - неизвестные пока числа. Тогда y1=x*[a*cos(x)+b*sin(x)]. Дважды дифференцируя y1, подставляя выражения для y1 и y1" в исходное уравнение и приводя подобные члены, приходим к уравнению -2*a*sin(x)+2*b*cos(x)=-4*cos(x)-2*sin(x). Отсюда находим a=1 и b=-2, и тогда y1=x*[cos(x)-2*sin(x)]. Тогда общее решение уравнения имеет вид: y=C1*cos(x)+C2*sin(x)+x*cos(x)-2*x*sin(x).