Område: Differentialregning Emne: Differentialligninger Niveau: A
Opgave/Titel: Du skal formulere og bevise sætningen om den fuldstændige løsning til 2.ordens differentialligningerne af formen: 
y'' = ay      a e R. 
Det forventes, at du i denne sammenhæng kommer ind på Wronski-determinantens betydning. 
Derudover skal du formulere og bevise sætningen om den fuldstændige løsning til den homogene 2.ordens differentialligning: 
y'' + by' + cy = 0    b,c e R, 

f.eks. ved at benytte den fremgangsmåde, der foreslås i vedlagte opgave (se bilag). 

Bilag: 
I denne opgave udledes løsningsmetode for differentiallig-ningen 
(*)  y'' + by' + cy = 0,  b,c e R. 

1. Vis, at y(x) = erx er løsning til ligningen, netop hvis r opfylder karakterligningen 
 r2 + br + c = 0. 

2. Funktionen z defineres ved z(x) = e-½bx . y(x). 
Indsæt y = e-½bx .  z i (*), og vis, at y er løsning til (*), netop hvis z opfylder differentialligningen 
 z'' = ¼dz, hvor d = b2 - 4c. 
Løs denne ligning i hvert af tilfældene d>0, d<0 og d=0. 

3. Benyt resultaterne i 2. til at opskrive den fuldstændige løsning til (*), og vis, at hvis d>0, er den fuldstændige løsning givet ved 
y = c1erx + c2esx,   hvor r og s er rødderne i karakterligningen. 

4. Løs ligningerne 
y'' + 4y' + 3y = 0, 
y'' + 4y' + 4y = 0, 
y'' + 4y' + 5y = 0.

Kilder: Heefelt, Mogens Brun: "Differentialligningsmodeller", Gyldendal, 1980. 
Kristensen, Erik: "Differentialligninger", G.E.C Gads, 1972. 
Carstensen og Frandsen: "Matematik 3", Systime, 1990. 
Hemmingsen, Carl: Vektorfunktioner og differentialligninger", FAG, 1981. 
Borch, Tommy m.fl.: "Integralregning og differentialligninger", FAG, 1990. 
Larsen, Niels Holm m.fl.: "Integralregning og differentiallig-ninger", Gjellerud & Gad, 1990.