Answer
Para resolver la ecuación diferencial \( (1-x) y^{\prime \prime}-4 x y^{\prime}+5 y=\cos n \), primero resolvemos la parte homogénea y luego encontramos una solución particular. La solución general es la suma de ambas.
Solution
Para resolver la ecuación diferencial dada:
\[
(1-x) y^{\prime \prime}-4 x y^{\prime}+5 y=\cos n
\]
primero identificamos los componentes de la ecuación:
- \( y^{\prime \prime} \) es la segunda derivada de \( y \) con respecto a \( x \).
- \( y^{\prime} \) es la primera derivada de \( y \) con respecto a \( x \).
- \( y \) es la función que queremos encontrar.
- \( \cos n \) es una función que depende de \( n \), que puede ser una constante o una variable.
### Paso 1: Identificar el tipo de ecuación
La ecuación es de segundo orden y no homogénea debido al término \( \cos n \). Para resolverla, podemos usar el método de variación de parámetros o el método de coeficientes indeterminados, dependiendo de la forma de la solución homogénea.
### Paso 2: Resolver la parte homogénea
Primero, resolvemos la parte homogénea de la ecuación:
\[
(1-x) y^{\prime \prime}-4 x y^{\prime}+5 y=0
\]
### Paso 3: Encontrar la solución homogénea
Para encontrar la solución homogénea, podemos intentar una solución de la forma \( y = x^r \) y sustituir en la ecuación homogénea. Esto nos dará una ecuación característica que podemos resolver para \( r \).
### Paso 4: Solución particular
Después de encontrar la solución homogénea, buscamos una solución particular para la ecuación completa. Dado que el lado derecho es \( \cos n \), podemos intentar una solución particular de la forma:
\[
y_p = A \cos n + B \sin n
\]
donde \( A \) y \( B \) son constantes que determinaremos.
### Paso 5: Sustitución y resolución
Sustituimos \( y_p \) en la ecuación original y resolvemos para \( A \) y \( B \).
### Paso 6: Solución general
La solución general de la ecuación diferencial será la suma de la solución homogénea y la solución particular:
\[
y = y_h + y_p
\]
Si necesitas que realice cálculos específicos o que resuelva la parte homogénea o particular, por favor indícalo.
Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

Explain

Simplify this solution