Respuesta :
Answer:
a.[tex]y(x)=C_1x^{-1}+C_2x^{-8}+\frac{1}{30}x^2[/tex]
b.[tex]y(x)=x^2(C_1cos (3lnx)+C_2sin(3lnx))+\frac{4}{13}+\frac{3}{10}x[/tex]
Step-by-step explanation:
1.[tex]x^2y''+10xy'+8y =x^2[/tex]
It is Cauchy-Euler equation where [tex]x=e^t[/tex]
Then auxillary equation
[tex]D'(D'-1)+10D'+8=0[/tex]
[tex]D'^2+9D'+8=0[/tex]
[tex](D'+1)(D'+8)=0[/tex]
D'=-1 and D'=-8
Hence, C.F=[tex]C_1e^{-t}+C_2e^{-8t}[/tex]
C.F=[tex]C_1\frac{1}{x}+C_2\frac{1}{x^8}[/tex]
P.I=[tex]\frac{e^{2t}}{D'^2+9D'+8}=\frac{e^{2t}}{4+18+8}[/tex]
Where D'=2
[tex]P.I=\frac{1}{30}e^{2t}=\frac{1}{30}x^2[/tex]
[tex]y(x)=C_1x^{-1}+C_2x^{-8}+\frac{1}{30}x^2[/tex]
b.[tex]x^2y''-3xy'+13y=4+3x[/tex]
Same method apply
Auxillary equation
[tex] D'^2-D'-3D'+13=0[/tex]
[tex]D'^2-4D'+13=0[/tex]
[tex]D'=2\pm3i[/tex]
C.F=[tex]e^{2t}(C_1cos 3t+C_2sin 3t)[/tex]
C.F=[tex]x^2(C_1cos (3lnx)+C_2sin(3lnx))[/tex]
[tex]e^t=x[/tex]
P.I=[tex]\frac{4e^{0t}}{D'^2-4D'+13}+3\frac{e^t}{D'^2-4D'+13}[/tex]
Substitute D'=0 where[tex] e^{0t}[/tex] and D'=1 where [tex]e^t[/tex]
P.I=[tex]\frac{4}{13}+\frac{3}{10}e^t[/tex]
P.I=[tex]\frac{4}{13}+\frac{3}{10}x[/tex]
[tex]y(x)=C.F+P.I=x^2(C_1cos (3lnx)+C_2sin(3lnx))+\frac{4}{13}+\frac{3}{10}x[/tex]