Question Number 107108 by Ar Brandon last updated on 08/Aug/20
$$\mathrm{y}''+\mathrm{y}=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{cosx}} \\ $$
Commented by mohammad17 last updated on 08/Aug/20
$$\left({m}^{\mathrm{2}} −{i}^{\mathrm{2}} \right)=\mathrm{0}\Rightarrow{m}=\mp{i} \\ $$$${Yc}={c}_{\mathrm{1}} {cosx}+{c}_{\mathrm{2}} {sinx} \\ $$$${let}:{Yp}={u}_{\mathrm{1}} {v}_{\mathrm{1}} +{u}_{\mathrm{2}} {v}_{\mathrm{2}} \\ $$$${u}_{\mathrm{1}} ={cosx}\:\:,\:\:{u}_{\mathrm{2}} ={sinx}\:\:\Rightarrow{u}_{\mathrm{1}} '=−{sinx}\:\:,\:\:{u}_{\mathrm{2}} '={cosx} \\ $$$${D}={u}_{\mathrm{1}} {u}_{\mathrm{2}} '−{u}_{\mathrm{2}} {u}_{\mathrm{1}} '={cos}^{\mathrm{2}} {x}+{sin}^{\mathrm{2}} {x}=\mathrm{1} \\ $$$$ \\ $$$${v}_{\mathrm{1}} =\int\:\frac{−{sinx}}{{cosx}}{dx}={ln}\mid{cosx}\mid \\ $$$${v}_{\mathrm{2}} =\int\:\frac{{cosx}}{{cosx}}{dx}={x} \\ $$$$\therefore{Yp}={cosx}\:{ln}\mid{cosx}\mid+{xsinx} \\ $$$$ \\ $$$${Y}={Yc}+{Yp}={c}_{\mathrm{1}} {cosx}+{c}_{\mathrm{2}} {sinx}+{cosx}\:{ln}\mid{cosx}\mid+{xsinx} \\ $$$$ \\ $$$${M}.{S}.\:{Mohammad}\:{Taha} \\ $$
Commented by Ar Brandon last updated on 08/Aug/20
Thanks
Commented by mohammad17 last updated on 08/Aug/20
$${welcome} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 08/Aug/20
$$\mathrm{y}^{''} +\mathrm{y}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{cosx}} \\ $$$$\mathrm{h}\rightarrow\mathrm{y}^{''} \:+\mathrm{y}=\mathrm{0}\Rightarrow\mathrm{r}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{1}\:=\mathrm{0}\:\Rightarrow\mathrm{r}\:=\overset{−} {+}\mathrm{1}\:\Rightarrow\mathrm{y}_{\mathrm{h}} =\mathrm{acosx}\:+\mathrm{bsinx}=\mathrm{au}_{\mathrm{1}} \:+\mathrm{bu}_{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{W}\left(\mathrm{u}_{\mathrm{1}} \:,\mathrm{u}_{\mathrm{2}} \right)\:=\begin{vmatrix}{\mathrm{cosx}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{sinx}}\\{−\mathrm{sinx}\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{cosx}}\end{vmatrix}=\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}\:+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}=\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{W}_{\mathrm{1}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{0}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{sinx}}\\{\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{cosx}}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{cosx}}\end{vmatrix}=−\frac{\mathrm{sinx}}{\mathrm{cosx}} \\ $$$$\mathrm{W}_{\mathrm{2}} =\begin{vmatrix}{\mathrm{cosx}\:\:\:\:\:\:\:\:\mathrm{0}}\\{−\mathrm{sinx}\:\:\:\:\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{cosx}}}\end{vmatrix}=\:\mathrm{1} \\ $$$$\mathrm{v}_{\mathrm{1}} =\int\:\frac{\mathrm{w}_{\mathrm{1}} }{\mathrm{w}}\mathrm{dx}\:=−\int\:\frac{\mathrm{sinx}}{\mathrm{cosx}}\mathrm{dx}\:=\mathrm{ln}\mid\mathrm{cosx}\mid \\ $$$$\mathrm{v}_{\mathrm{2}} =\int\:\frac{\mathrm{w}_{\mathrm{2}} }{\mathrm{w}}\mathrm{dx}\:=\int\:\mathrm{dx}\:=\mathrm{x}\:\Rightarrow\mathrm{y}_{\mathrm{p}} =\mathrm{u}_{\mathrm{1}} \mathrm{v}_{\mathrm{1}} \:+\mathrm{u}_{\mathrm{2}} \mathrm{v}_{\mathrm{2}} =\mathrm{cosxln}\mid\mathrm{cosx}\mid\:+\mathrm{xsinx}\: \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{general}\:\mathrm{solution}\:\mathrm{is}\:\mathrm{y}\:=\mathrm{y}_{\mathrm{h}} \:+\mathrm{y}_{\mathrm{p}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{y}\:=\mathrm{cosxln}\mid\mathrm{cosx}\mid\:+\mathrm{xsinx}\:+\mathrm{acosx}\:+\mathrm{bsinx} \\ $$