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Curso de Equações Diferenciais Ordinárias - Unesp

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on<strong>de</strong> r é raiz <strong>de</strong><br />

r (r − 1) + rp 0 + q 0 = 0.<br />

Para sermos mais precisos <strong>de</strong>veríamos agora fazer uma analíse das raízes da<br />

equação acima. No entanto vamos parar nossa discussão por aqui.<br />

Exemplo:<br />

Consi<strong>de</strong>remos a EDO<br />

Os únicos pontos singulares são<br />

2x (x + 1) y ′′ + (3 + x) y ′ − xy = 0<br />

0, −1<br />

Então para x 0 ∈ R\{0, −1} encontramos soluções <strong>de</strong>finidas em vizinhanças<br />

<strong>de</strong> x 0 da forma<br />

∞∑<br />

y = a n (x − x 0 ) n<br />

n=0<br />

Verifique que x 0 = 0 é um ponto singular regular com p 0 = 3 2 e q 0 = 0.<br />

Assim obtemos a equação<br />

r (r − 1) + 3 2 r = 0<br />

cujas raízes são 0 e − 1 2 .<br />

Assim po<strong>de</strong>mos procurar soluções da forma<br />

)<br />

∞∑<br />

∞∑<br />

y 1 = x<br />

(a 0 0 + a n x n = a 0 + a n x n<br />

y 2 =<br />

1<br />

√ x<br />

(b 0 +<br />

n=1<br />

)<br />

∞∑<br />

b n x n<br />

n=1<br />

n=1<br />

Verifique agora que x 0 = −1 é um ponto singular regular<br />

q 0 = 0. Assim obtemos a equação<br />

com p 0 = −1 e<br />

r (r − 1) − r = 0<br />

cujas raízes são 0 e 2.<br />

Como as raízes diferem por um número inteiro po<strong>de</strong>mos encontrar somente<br />

uma solução que será da forma<br />

)<br />

∞∑<br />

y = (x + 1)<br />

(a 2 0 + a n x n<br />

n=1<br />

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