If the two solutions to a linear second-order homogeneous equation are − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) and − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) , find the Wronskian matrix W ⁡ ( t ) .
( − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ sin ⁡ ( t ) + 20 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) − 8 ⁢ cos ⁡ ( 4 ⁢ t ) )
For a linear second-order homogeneous equation, the Wronskian matrix is: W ⁡ ( t ) = ( f 1 ⁡ ( t ) f 2 ⁡ ( t ) … f n ⁡ ( t ) f 1 ′ ⁡ ( t ) f 2 ′ ⁡ ( t ) … f n ′ ⁡ ( t ) ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ f 1 n − 1 ⁡ ( t ) f 2 n − 1 ⁡ ( t ) … f n n − 1 ⁡ ( t ) ) where f 1 ⁡ ( t ) , f 2 ⁡ ( t ) , ..., f n ⁡ ( t ) are solutions to the linear second-order homogeneous equation.
Therefore, the Wronskian matrix for the linear second-order homogeneous equation with solutions − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) and − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) is: W ⁡ ( t ) = ( − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) d d⁢t ⁡ − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) d d⁢t ⁡ − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) )
After computing the derivatives, we have: ( − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) 20 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) + 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ sin ⁡ ( t ) − 8 ⁢ cos ⁡ ( 4 ⁢ t ) ) Since we can also assume f 1 ⁡ ( t ) = − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) and f 2 ⁡ ( t ) = − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) , the answer could also be: ( − 2 ⁢ sin ⁡ ( 4 ⁢ t ) − 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) − 8 ⁢ cos ⁡ ( 4 ⁢ t ) 4 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ sin ⁡ ( t ) + 20 ⁢ ⅇ − 5 ⁢ t ⁢ cos ⁡ ( t ) )