(1)
y=xn として y′=nxn−1 y′′=n(n−1)xn−2
x2(x+1)n(n−1)xn−2−2x2(nxn−1)+2(x−1)xn=0
(x3+x2)(n2−n)xn−2−2nxn+1+2(x−1)xn=0
(n2−n)(xn+1+xn)−2nxn+1+2(xn+1−xn)=0
xn+1(n2−3n+2)−2xn+(n2−n)xn=0
これから n≤2 と考えて n=2 なら y′=2x y′′=2
(x3+x2)2−4x3+2(x−1)x2=0
よって n=2
(2)
y=x2u とおくと y′=2xu+x2u′ y′′=2u+4xu′+x2u′′
x2(x+1)(2u+4xu′+x2u′′)−2x2(2xu+x2u′)+2(x−1)x2u=0
x4(x+1)u′′+x3(4x+4−2x)u′+x2(2x+2−4x+2x−2)u=0
x(x+1)u′′+(2x+4)u′=0
(3)
u′=P とおくと x(x+1)P′+(2x+4)P=0
∫P1dP=−∫x(x+1)2x+4dx=−∫(x4−x+12)dx
logP=−log(x+1)2x4=C2
元に戻して
u′=C2x4(x+1)2
∫du=C2∫x4(x+1)2dx=C2∫(x21+x32+x41)dx
u=C2[−x1−x21−3x31]+C3
元に戻して
y=x2{−C2(x1−x21−3x21)+C3}
−C2=A,C3=B として
y=A(1+x+3x1)+Bx2
(A,B は任意定数)