Question Number 120050 by bramlexs22 last updated on 29/Oct/20
$$\:\left({i}\right)\:{y}''−\mathrm{4}{y}'+\mathrm{5}{y}=\mathrm{4sin}\:^{\mathrm{2}} \mathrm{4}{x} \\ $$$$\:\left({ii}\right)\:\frac{{x}}{\mathrm{2}}+\mathrm{1}\:=\:\sqrt{\mid\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \mid}\: \\ $$
Answered by bemath last updated on 29/Oct/20
$$\left(\bullet\right)\:\frac{{x}+\mathrm{2}}{\mathrm{2}}\:=\:\sqrt{\mid\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \mid}\:{defined}\:{on}\:{x}\:\geqslant−\mathrm{2}\: \\ $$$$\Leftrightarrow\:{squaring}\:{both}\:{sides} \\ $$$$\frac{\left({x}+\mathrm{2}\right)^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}\:=\:\mid\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \mid\: \\ $$$${case}\left(\mathrm{1}\right)\:{for}\:−\mathrm{1}\leqslant{x}\leqslant\mathrm{1}\:\Rightarrow\frac{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}}{\mathrm{4}}=\mathrm{1}−{x}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}=\mathrm{4}−\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{5}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}\:=\:\mathrm{0}\:;\:{x}\left(\mathrm{5}{x}+\mathrm{4}\right)=\mathrm{0}\:\begin{cases}{{x}_{\mathrm{1}} =\mathrm{0}}\\{{x}_{\mathrm{2}} =−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{5}}}\end{cases} \\ $$$${case}\left(\mathrm{2}\right)\:{for}\:{x}\leqslant−\mathrm{1}\:\cup\:{x}\geqslant\mathrm{1}\Rightarrow\frac{{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}}{\mathrm{4}}={x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}{x}+\mathrm{4}=\mathrm{4}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}\:;\:\mathrm{3}{x}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{x}−\mathrm{8}=\mathrm{0} \\ $$$${x}\:=\:\frac{\mathrm{4}\:\pm\:\sqrt{\mathrm{16}−\mathrm{4}.\mathrm{3}.\left(−\mathrm{8}\right)}}{\mathrm{6}}\:=\:\frac{\mathrm{4}\:\pm\:\sqrt{\mathrm{112}}}{\mathrm{6}} \\ $$$${x}_{\mathrm{3}.\mathrm{4}} \:=\:\frac{\mathrm{4}\pm\mathrm{4}\sqrt{\mathrm{7}}}{\mathrm{6}}\:=\:\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{3}}\:\pm\:\frac{\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{7}}}{\mathrm{3}} \\ $$$${The}\:{solution}\:{set}\:{is}\:\left\{−\frac{\mathrm{4}}{\mathrm{5}},\:\frac{\mathrm{2}−\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{7}}}{\mathrm{3}},\:\mathrm{0},\:\frac{\mathrm{2}+\mathrm{2}\sqrt{\mathrm{7}}}{\mathrm{3}}\:\right\} \\ $$
Answered by Lordose last updated on 29/Oct/20
$$\boldsymbol{\mathrm{i}}\: \\ $$$$\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{y}\right)}{\mathrm{dx}}\:−\:\mathrm{4}\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:+\:\mathrm{5y}\:=\:\mathrm{4sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{4x} \\ $$$$\mathrm{y}\left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{y}\right)}{\mathrm{dx}}\:−\:\mathrm{4}\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:+\mathrm{5y}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{y}\:=\:\mathrm{e}^{\mathrm{kx}} \\ $$$$\mathrm{k}^{\mathrm{2}} \mathrm{e}^{\mathrm{kx}} \:−\:\mathrm{4ke}^{\mathrm{kx}} \:+\:\mathrm{5e}^{\mathrm{kx}} \:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{e}^{\mathrm{kx}} \left(\mathrm{k}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4k}+\mathrm{5}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{e}^{\mathrm{kx}} \:\neq\:\mathrm{0}\:\forall\:\mathrm{k}\in\mathbb{R} \\ $$$$\mathrm{k}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4k}+\mathrm{5}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{k}=\mathrm{2}\pm\boldsymbol{\mathrm{i}}\:\mathrm{where}\:\mathrm{i}=\sqrt{\left(−\mathrm{1}\right)} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{1}} \left(\mathrm{x}\right)=\:\mathrm{c}_{\mathrm{1}} \mathrm{e}^{\left(\mathrm{2}+\mathrm{i}\right)\mathrm{x}} \:\:\mathrm{and}\:\mathrm{y}_{\mathrm{2}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{c}_{\mathrm{2}} \mathrm{e}^{\left(\mathrm{2}+\mathrm{i}\right)\mathrm{x}} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{y}_{\mathrm{1}} \left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{y}_{\mathrm{2}} \left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\mathrm{Recall}:\:\mathrm{e}^{\mathrm{x}+\mathrm{iy}} \:=\:\mathrm{e}^{\mathrm{x}} \mathrm{cosy}\:+\:\mathrm{ie}^{\mathrm{x}} \mathrm{siny} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{c}_{\mathrm{1}} \left(\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{ie}^{\mathrm{2x}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{x}\right)\right)\:+\:\mathrm{c}_{\mathrm{2}} \left(\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{x}\right)−\mathrm{ie}^{\mathrm{2x}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{x}\right)\right) \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\left(\mathrm{c}_{\mathrm{1}} +\mathrm{c}_{\mathrm{2}} \right)\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{i}\left(\mathrm{c}_{\mathrm{1}} −\mathrm{c}_{\mathrm{2}} \right)\mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\mathrm{let}\:\mathrm{c}_{\mathrm{1}} +\mathrm{c}_{\mathrm{2}} =\:\mathrm{k}_{\mathrm{1}} \:\mathrm{and}\:\mathrm{i}\left(\mathrm{c}_{\mathrm{1}} −\mathrm{c}_{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{k}_{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{k}_{\mathrm{1}} \mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{k}_{\mathrm{2}} \mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\boldsymbol{\mathrm{Next}},\:\mathrm{We}\:\mathrm{find}\:\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:\mathrm{by}\:\mathrm{method}\:\mathrm{of}\:\mathrm{undetermined}\:\mathrm{coefficient} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)}{\mathrm{dx}^{\mathrm{2}} }\:−\:\mathrm{4}\frac{\mathrm{dy}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)}{\mathrm{dx}}\:+\:\mathrm{5y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{2}−\mathrm{2cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:\left\{\:\mathrm{4sin}^{\mathrm{2}} \left(\mathrm{4x}\right)=\:\mathrm{2}−\mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)\right\} \\ $$$$\mathrm{The}\:\mathrm{particular}\:\mathrm{solution}\:\mathrm{of} \\ $$$$\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}}{\mathrm{dx}^{\mathrm{2}} }\:−\:\mathrm{4}\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:+\:\mathrm{5y}\:=\:\mathrm{2}\:\mathrm{is}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form}\:\mathrm{y}_{\mathrm{p1}} \left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{a}_{\mathrm{1}} \\ $$$$\mathrm{And}\:\mathrm{the}\:\mathrm{particular}\:\mathrm{solution}\:\mathrm{of}\:\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}}{\mathrm{dx}}\:−\:\mathrm{4}\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:+\:\mathrm{5y}=−\mathrm{2cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:\mathrm{is}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p2}} \left(\mathrm{x}\right)=\mathrm{a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:+\:\mathrm{a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right) \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{y}_{\mathrm{p1}} \left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{y}_{\mathrm{p2}} \left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{a}_{\mathrm{1}} \:+\:\mathrm{a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:+\:\mathrm{a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right) \\ $$$$\frac{\mathrm{dy}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)}{\mathrm{dx}}\:=\:−\mathrm{8a}_{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right)\:+\:\mathrm{8a}_{\mathrm{3}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right) \\ $$$$\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}} \mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)}{\mathrm{dx}}\:=\:−\mathrm{64a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:−\:\mathrm{64a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right) \\ $$$$\mathrm{Sub}\:\mathrm{for}\:\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$−\mathrm{64a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)−\mathrm{64a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right)−\mathrm{4}\left(\mathrm{8a}_{\mathrm{3}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)−\mathrm{8a}_{\mathrm{2}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right)\right)+\mathrm{5}\left(\mathrm{a}_{\mathrm{1}} +\mathrm{a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)+\mathrm{a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right)\right) \\ $$$$\mathrm{factorising},\:\mathrm{we}\:\mathrm{have}: \\ $$$$\mathrm{5a}_{\mathrm{1}} \:+\:\left(−\mathrm{59a}_{\mathrm{2}} −\mathrm{32a}_{\mathrm{3}} \right)\mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)+\left(\mathrm{32a}_{\mathrm{2}} −\mathrm{59a}_{\mathrm{3}} \right)\mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right)=\:\mathrm{2}−\mathrm{2cos}\left(\mathrm{8x}\right)\: \\ $$$$\mathrm{5a}_{\mathrm{1}} \:=\:\mathrm{2}\: \\ $$$$\mathrm{59a}_{\mathrm{2}} \:+\:\mathrm{32a}_{\mathrm{3}} \:=\:\mathrm{2} \\ $$$$\mathrm{32a}_{\mathrm{2}} \:−\:\mathrm{59a}_{\mathrm{3}} \:=\:\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{Hence},\:\mathrm{a}_{\mathrm{1}} \:=\:\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{5}}\:,\:\mathrm{a}_{\mathrm{2}} \:=\:\frac{\mathrm{118}}{\mathrm{4505}}\:,\:\mathrm{a}_{\mathrm{3}} \:=\:\frac{\mathrm{64}}{\mathrm{4505}} \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{a}_{\mathrm{1}} \:+\:\mathrm{a}_{\mathrm{2}} \mathrm{cos}\left(\mathrm{8x}\right)\:+\:\mathrm{a}_{\mathrm{3}} \mathrm{sin}\left(\mathrm{8x}\right) \\ $$$$\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right)\:=\:\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{5}}\:+\:\frac{\mathrm{118cos}\left(\mathrm{8x}\right)}{\mathrm{4505}}\:+\:\frac{\mathrm{64sin}\left(\mathrm{8x}\right)}{\mathrm{4505}} \\ $$$$\mathrm{y}\left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{y}_{\mathrm{c}} \left(\mathrm{x}\right)\:+\:\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \left(\mathrm{x}\right) \\ $$$$\mathrm{y}\left(\mathrm{x}\right)\:=\:\mathrm{k}_{\mathrm{1}} \mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{cosx}\:+\:\mathrm{k}_{\mathrm{2}} \mathrm{e}^{\mathrm{2x}} \mathrm{sinx}\:+\:\frac{\mathrm{118cos}\left(\mathrm{8x}\right)}{\mathrm{4505}}\:+\:\frac{\mathrm{64sin}\left(\mathrm{8x}\right)}{\mathrm{4505}}\:+\:\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{5}} \\ $$
Answered by Bird last updated on 29/Oct/20
$${y}^{''} −\mathrm{4}{y}^{'} \:+\mathrm{5}{y}\:=\mathrm{4}×\frac{\mathrm{1}−{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right)}{\mathrm{2}}\:\Rightarrow \\ $$$${y}^{''} −\mathrm{4}{y}^{'\:} +\mathrm{5}{y}\:=\mathrm{2}−\mathrm{2}{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right) \\ $$$${h}\rightarrow{r}^{\mathrm{2}} −\mathrm{4}{r}+\mathrm{5}=\mathrm{0}\rightarrow\Delta^{'} =\mathrm{4}−\mathrm{5}=−\mathrm{1} \\ $$$$\Rightarrow{r}_{\mathrm{1}} =\mathrm{2}+{i}\:{and}\:{r}_{\mathrm{2}} =\mathrm{2}−{i} \\ $$$${y}_{{h}} ={ae}^{\left(\mathrm{2}+{i}\right){x}} \:+{be}^{\left(\mathrm{2}−{i}\right){x}} \\ $$$$={e}^{\mathrm{2}{x}} \left\{\alpha{cosx}\:+\beta{sinx}\right\} \\ $$$$=\alpha\:{e}^{\mathrm{2}{x}} {cosx}\:+\beta\:{e}^{\mathrm{2}{x}} {sinx}\:=\alpha{u}_{\mathrm{1}} \:+\beta{u}_{\mathrm{2}} \\ $$$${W}\left({u}_{\mathrm{1}} ,{u}_{\mathrm{2}} \right)=\begin{vmatrix}{{e}^{\mathrm{2}{x}} {cosx}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{e}^{\mathrm{2}{x}} {sinx}}\\{{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{2}{cosx}−{sinx}\right)\:\:\:\:{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{2}{sinx}\:+{cosx}\right)\:\:\:\:\:}\end{vmatrix} \\ $$$$={e}^{\mathrm{4}{x}} \left(\mathrm{2}{sinx}+{cosx}\right){cosx}−{e}^{\mathrm{4}{x}} \left(\mathrm{2}{cosx}−{sinx}\right){sinx} \\ $$$$={e}^{\mathrm{4}{x}} \left\{\mathrm{2}{sinx}\:{cosx}+{cos}^{\mathrm{2}} {x}−\mathrm{2}{cosxsinx}+{sin}^{\mathrm{2}} {x}\right\} \\ $$$$={e}^{\mathrm{4}{x}\:} \neq\mathrm{0} \\ $$$${W}_{\mathrm{1}} =\begin{vmatrix}{{o}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:{e}^{\mathrm{2}{x}} {sinx}}\\{\mathrm{2}−\mathrm{2}{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right)\:\:{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{2}{sinx}+{cosx}\right)}\end{vmatrix} \\ $$$$=−\mathrm{2}{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{1}−{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){sinx}\right. \\ $$$${W}_{\mathrm{2}} =\begin{vmatrix}{{e}^{\mathrm{2}{x}} {cosx}\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{0}}\\{{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{2}{cosx}−{sinx}\right)\:\:\:\mathrm{2}−\mathrm{2}{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right)}\end{vmatrix} \\ $$$$=\mathrm{2}{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{1}−{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right)\right){cosx} \\ $$$${V}_{\mathrm{1}} =\int\:\frac{{W}_{\mathrm{1}} }{{W}}{dx}\:=−\int\frac{\left.\mathrm{2}{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{1}−{cos}\right)\mathrm{8}{x}\right){sinx}}{{e}^{\mathrm{4}{x}} }{dx} \\ $$$$=−\mathrm{2}\:\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{1}−{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right)\right){sinx}\:{dx} \\ $$$$=−\mathrm{2}\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {sinx}\:{dx}+\mathrm{2}\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){sinx}\:{dx} \\ $$$$\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {sinx}\:{dx}\:={Im}\left(\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}+{ix}} {dx}\right) \\ $$$$\int\:{e}^{\left(−\mathrm{2}+{i}\right){x}} {dx}\:=\frac{\mathrm{1}}{−\mathrm{2}+{i}}{e}^{\left(−\mathrm{2}+\boldsymbol{{i}}\right)\boldsymbol{{x}}} \\ $$$$=\frac{−\mathrm{1}\left(\mathrm{2}+\boldsymbol{{i}}\right)\boldsymbol{{e}}^{−\mathrm{2}\boldsymbol{{x}}} \left(\boldsymbol{{cosx}}\:+\boldsymbol{{isinx}}\right)}{\mathrm{5}} \\ $$$$=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}}\boldsymbol{{e}}^{−\mathrm{2}\boldsymbol{{x}}} \left(\mathrm{2}\boldsymbol{{cosx}}+\mathrm{2}\boldsymbol{{isinx}}+\boldsymbol{{icosx}}\right. \\ $$$$\left.−\boldsymbol{{sinx}}\right)\:\Rightarrow \\ $$$$\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {sinx}\:{dx}\:=−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{5}}{e}^{−\mathrm{2}{x}} \left\{\mathrm{2}{sinx}\:+{cosx}\right\} \\ $$$${we}\:{have}\:{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){sinx} \\ $$$$={cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){cos}\left(\frac{\pi}{\mathrm{2}}−{x}\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left\{{cos}\left(\mathrm{7}{x}+\frac{\pi}{\mathrm{2}}\right)+{cos}\left(\mathrm{9}{x}−\frac{\pi}{\mathrm{2}}\right)\right) \\ $$$$=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\left\{−{sin}\left(\mathrm{7}{x}\right)+{sin}\left(\mathrm{9}{x}\right)\right\}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{2}\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){sinx}\:{dx} \\ $$$$=\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} \:{sin}\left(\mathrm{9}{x}\right){dx}−\int\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {sin}\left(\mathrm{7}{x}\right){dx} \\ $$$$=….\left({eszy}\:{to}\:{find}\right) \\ $$$${V}_{\mathrm{2}} =\int\:\frac{{W}_{\mathrm{2}} }{{W}}{dx}\:=\int\:\frac{\mathrm{2}{e}^{\mathrm{2}{x}} \left(\mathrm{1}−{cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){cosx}\right.}{{e}^{\mathrm{4}{x}} }{dx} \\ $$$$=\int\:\mathrm{2}\:{e}^{−\mathrm{2}{x}} {cosx}\:{dx}−\mathrm{2}\int\:{e}^{\mathrm{2}{x}} {cos}\left(\mathrm{8}{x}\right){cosxdx} \\ $$$$=….\left({use}\:{same}\:{way}…\right)\:\Rightarrow \\ $$$${y}_{{p}} ={u}_{\mathrm{1}} {v}_{\mathrm{1}} +{u}_{\mathrm{2}} {v}_{\mathrm{2}} \:{and}\:{general}\:{solution} \\ $$$${is}\:{y}\:={y}_{{p}} \:+{y}_{{h}} \\ $$