‹성균관대 2024학년도 45번

기출 성균관대 2024학년도 45번

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정칙특이점(regular singular point) x=0x=0 근방에서 미분방정식 xy′′−7y′+2024y=0,x>0x y ''-7 y '+2024 y=0, x>0 의 두 개의 일차독립인 멱급수해 (power series solution)의 형태는? (단, 아래 보기에서 CC 는 임의의 상수이다.)

  • ①y1(x)=∑n=0∞anxny2(x)=∑n=0∞bnxn\displaystyle y_{{1}} (x) = \sum _ {n=0} ^ {\infty} a_ {n} x^ {n} y_ {2} (x) = \sum _ {n=0} ^ {\infty} b_ {n} x^ {n}
  • ②y1(x)=x8∑n=0∞anxny2(x)=∑n=0∞bnxn\displaystyle y_ {1} (x) =x^ {8} \sum _ {n=0} ^ {\infty} a_ {n} x^ {n} y_ {2} (x) = \sum _ {n=0} ^ {\infty} b_ {n} x^ {n}
  • ③y1(x)=x4∑n=0∞anxny2(x)=y1(x)ln⁡x+x3∑n=0∞bnxn\displaystyle y_ {1} (x) =x^ {4} \sum _ {n=0} ^ {\infty} a_ {n} x^ {n} y_ {2} (x) =y_ {1} (x) \ln x+x^ {3} \sum _ {n=0} ^ {\infty} b_ {n} x^ {n}
  • ④y1(x)=x7∑n=0∞anxny2(x)=y1(x)ln⁡x+∑n=0∞bnxn\displaystyle y_ {1} (x) =x^ {7} \sum _ {n=0} ^ {\infty} a_ {n} x^ {n} y_ {2} (x) =y_ {1} (x) \ln x+ \sum _ {n=0} ^ {\infty} b_ {n} x^ {n}
  • ⑤y1(x)=x8∑n=0∞anxny2(x)=Cy1(x)ln⁡x+∑n=0∞bnxn\displaystyle y _ {1} (x) =x ^ {8} \sum _ {n=0} ^ {\infty} a _ {n} x ^ {n} y _ {2} (x) =C y _ {1} (x) \ln x+ \sum _ {n=0} ^ {\infty} b _ {n} x ^ {n}