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Question

Question: \(y = a e ^ { m x } + b e ^ { - m x }\) satisfies which of the following differential equations...

y=aemx+bemxy = a e ^ { m x } + b e ^ { - m x } satisfies which of the following differential equations

A

dydxmy=0\frac { d y } { d x } - m y = 0

B

dydx+my=0\frac { d y } { d x } + m y = 0

C

d2ydx2+m2y=0\frac { d ^ { 2 } y } { d x ^ { 2 } } + m ^ { 2 } y = 0

D

d2ydx2m2y=0\frac { d ^ { 2 } y } { d x ^ { 2 } } - m ^ { 2 } y = 0

Answer

d2ydx2m2y=0\frac { d ^ { 2 } y } { d x ^ { 2 } } - m ^ { 2 } y = 0

Explanation

Solution

y=aemx+bemxy = a e ^ { m x } + b e ^ { - m x }.

Differentiating, we get dydx=maemxmbemx\frac { d y } { d x } = m a e ^ { m x } - m b e ^ { - m x }.

Differentiating again, we get d2ydx2=m2aemx+m2bemx\frac { d ^ { 2 } y } { d x ^ { 2 } } = m ^ { 2 } a e ^ { m x } + m ^ { 2 } b e ^ { - m x }

=m2(aemx+bemx)=m2y= m ^ { 2 } \left( a e ^ { m x } + b e ^ { - m x } \right) = m ^ { 2 } y or d2ydx2m2y=0\frac { d ^ { 2 } y } { d x ^ { 2 } } - m ^ { 2 } y = 0.