Ciao AmberRise90
Ti devo avvertire che quella che hai scritto non è proprio una equazione differenziale

, è meglio riportarla così:
o alla peggio:
con le parentesi tonde per indicare l'ordine di derivazione. Scrivere

è errato perché il testo diventa interpretabile (così com'è penserei al luogo dei punti del piano che soddisfano quell'equazione)
Ad ogni modo, quella che proponi è una
equazione differenziale lineare del secondo ordine non omogenea, a coefficienti costanti.
La famiglia di soluzioni dell'
equazione omogenea associata è corretta:
ottimo!
Per la soluzione particolare procedi con il metodo della variazione delle costanti (che t'ho linkato prima)
Andiamo quindi alla ricerca di una funzione del tipo:
con

e

funzioni della variabile x da determinare tramite il sistema:
Si ottiene facilmente che:
e
confermando così i tuoi risultati.
Ora, integrando membro a membro rispetto ad x

(a meno di costanti additive è lo stesso risultato che riporti

)
I tuoi conti sono perfetti
La soluzione particolare a questo punto è:
In definitiva la famiglia di funzioni che soddisfa l'equazione differenziale è:
Impostiamo il limite:
ed osserva che quando x tende a infinito
In definitiva quello che sopravvive del limite è:
Questo limite è zero se e solo se
