Решение:
- Уравнение 1: \( y'' + 3y' - 4y = 0 \)
Это линейное однородное дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами. Составим характеристическое уравнение:
\( k^2 + 3k - 4 = 0 \)
Находим корни квадратного уравнения:
\( D = 3^2 - 4(1)(-4) = 9 + 16 = 25 \)
\( k_1 = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2} = \frac{-3 + 5}{2} = 1 \)
\( k_2 = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2} = \frac{-3 - 5}{2} = -4 \)
Так как корни действительные и разные, общее решение имеет вид:
\( y = C_1 e^{k_1 x} + C_2 e^{k_2 x} \)
\( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-4x} \) - Уравнение 2: \( y' = 5x y^7 \)
Это дифференциальное уравнение с разделяющимися переменными. Перепишем \( y' \) как \( \frac{dy}{dx} \>.
\( \frac{dy}{dx} = 5x y^7 \)
Разделим переменные:
\( \frac{dy}{y^7} = 5x dx \)
Проинтегрируем обе части:
\( \int \frac{dy}{y^7} = \int 5x dx \)
\( \int y^{-7} dy = 5 \int x dx \)
\( \frac{y^{-6}}{-6} = 5 \frac{x^2}{2} + C \)
\( -\frac{1}{6y^6} = \frac{5x^2}{2} + C \)
Можно также выразить \( y \):
\( y^{-6} = -6 \left( \frac{5x^2}{2} + C \right) \)
\( y^{-6} = -15x^2 - 6C \)
Обозначим \( C_1 = -6C \>.
\( y^{-6} = -15x^2 + C_1 \)
\( y^6 = \frac{1}{-15x^2 + C_1} \)
\( y = \pm \sqrt[6]{\frac{1}{C_1 - 15x^2}} \)
Ответ: 1) \( y = C_1 e^{x} + C_2 e^{-4x} \); 2) \( y = \pm \sqrt[6]{\frac{1}{C_1 - 15x^2}} \).