Tienes la ecuación diferencial:
y ' + y = 2e2x,
que es lineal, de primer orden y de primer grado.
Luego, plantea la ecuación homogénea asociada:
y ' + y = 0, haces pasaje de término, expresas a la derivada como cociente de diferenciales y queda:
dy/dx = - y, separas variables y queda:
(1/y)*dy = - dx integras en ambos miembros y queda (consideramos que la constante de integración es igual a cero en este paso):
ln|y| = - x, compones en ambos miembros con la función inversa del logaritmo natural y queda:
yH = e-x, que es una solución de la ecuación homogénea asociada.
Luego, plantea para la solución general de la ecuación diferencial del enunciado:
y = yH*u = e-x * u (1), de donde tienes: y ' = - e-x * u + e-x * u ',
luego sustituyes en la ecuación del enunciado y queda:
- e-x * u + e-x * u ' + e-x * u = 2e2x,
divides en todos los términos de la ecuación por e-x (observa que es estrictamente positivo) y queda:
- u + u ' + u = 2e3x, cancelas términos opuestos, expresas a la derivada como cociente de diferenciales y queda:
du/dx = 2e3x, haces pasaje de divisor como factor y queda:
du = 2e3x * dx, integras en ambos miembros y queda:
u = (2/3)e3x + C (2).
Luego sustituyes la expresión señalada (2) en la ecuación señalada (1) y queda:
y = e-x * ( (2/3)e3x + C ),
luego distribuyes y queda:
y = (2/3)e2x + Ce-x,
que es la expresión de la solución general, por lo que tienes que la opción (a) es la respuesta correcta.
Para verificar, plantea la expresión de la función derivada:
y ' = (4/3)e2x - Ce-x,
luego sustituyes en el primer miembro de la ecuación diferencial del enunciado y tienes:
y ' + y = (4/3)e2x - Ce-x + (2/3)e2x + Ce-x = reduces términos semejantes (observa que tienes cancelaciones) = 2e2x.
Espero haberte ayudado.