Однородным линейным дифференциальным уравнением второго порядка называется уравнение вида
(1), где
и
постоянны.
Частные решения уравнения (1) будем искать в виде
, где к – некоторое число. Дифференцируя эту функцию два раза и подставляя выражения для
в уравнение (1), получим
т.е.
или
(2) (
).
Уравнение 2 называется характеристическим уравнением дифференциального уравнения.
При решении характеристического уравнения (2) возможны три случая.
Случай 1. Корни
и
уравнения (2) действительные и различные:
. В этом случае частными решениями уравнения (1) являются функции
и
. Следовательно, общее решение уравнения (1) имеет вид
.
Случай 2. Корни
и
уравнения (2) действительные и равные:
. В этом случае частными решениями уравнения (1) являются функции
и
. Следовательно, общее решение уравнения (1) имеет вид
.
Случай 3. Корни
и
уравнения (2) комплексные:
,
. В этом случае частными решениями уравнения (1) являются функции
и
. Следовательно, общее решение уравнения (1) имеет вид 
Пример.Решить уравнение
.
Решение:составим характеристическое уравнение:
. Тогда
. Общее решение данного уравнения
.