Решение:
- Дифференциальное уравнение первого порядка:
\( y'' + 2y' + y = 0 \)
Это линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами. Составим характеристическое уравнение:
\[ r^2 + 2r + 1 = 0 \]
Решим квадратное уравнение:
\[ (r+1)^2 = 0 \]
Это уравнение имеет один корень кратности 2: \( r = -1 \).
Общее решение имеет вид:
\[ y(x) = C_1 e^{rx} + C_2 x e^{rx} \]
Подставляя \( r = -1 \):
\[ y(x) = C_1 e^{-x} + C_2 x e^{-x} \] - Дифференциальное уравнение второго порядка:
\( y' = 4x^3 y^3 \)
Это дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Разделим переменные:
\[ \frac{dy}{dx} = 4x^3 y^3 \]\[ \frac{dy}{y^3} = 4x^3 dx \]
Проинтегрируем обе части:
\[ \int \frac{dy}{y^3} = \int 4x^3 dx \]
\[ \int y^{-3} dy = 4 \int x^3 dx \]
\[ \frac{y^{-2}}{-2} = 4 \frac{x^4}{4} + C \]
\[ -\frac{1}{2y^2} = x^4 + C \]
Выразим \( y \):
\[ \frac{1}{2y^2} = -x^4 - C \]
\[ 2y^2 = \frac{1}{-x^4 - C} \]
\[ y^2 = \frac{1}{2(-x^4 - C)} \]
\[ y = \pm \sqrt{\frac{1}{2(-x^4 - C)}} \]
Ответ: 1) \( y(x) = C_1 e^{-x} + C_2 x e^{-x} \); 2) \( y = \pm \sqrt{\frac{1}{2(-x^4 - C)}} \).