Quadraturen — Zurückf. auf. 432 Quadraturen — Zurückf. auf.
Es muss sonach sein ;
±'t
dx
: xf, (*),
d. h. ;
( i — x -V'(*)+*(*! *1» X 1
wo y und Xp beliebige Functionen sind.
Der Multiplicator lässt sieb also immer bestimmen bei einer Differenzial
gleichung nter Ordnung von der Gestalt:
in in-
( L x a=,p (x) d :
dx >l dx 11
-*■+*(#, £1,
I dx dx-
d'
)
dx '
Also hat man von dieser Gleichung n—1 Integrale erster Ordnung, oder was
dasselbe ist, ein Integral n— Iter Ordnung, so führt die Bestimmung des In
tegrals nter Ordnung, also des allgemeineren Integrals, nur auf Quadraturen
zurück.
1)
16) Lineare Differenzialgleichungen.
Ein System linearer Differenzialgleichungen hat folgende Gestalt:
dx,
dx
— A i x i~\~ A 2 X 2 ■+•
-\-A x -\-A
n+1’
dx
-=J/ x l +A 2 ' x 2 + . . . +A ' x + A' ,
dx n n n-1-1
dx s
dx
■A y n Xy+A,
x„ + ... +Ä " x -j-A" ,
11 n - n+1
dx
n -A
dx 1
• A • • •
+A
(*»—')
-r I J ( n ~~ 0>
*ìì + ^n+1
wo die Grössen A t , A v r •
A„ , sämmtlich Functionen von
n+ i
x allein sind.
Um dies System auf die einmal von
uns angenommene Form zu bringen, ver
binden wir damit die Gleichung:
= 1,
und schreiben in sämmtlichenNennern den
sich hieraus ergebenden Ausdrucki/wstatUfo:.
Offenbar hat man nun, wenn man dem
Ausdruck X wieder die oben eingeführte
Bedeutung gibt:
X^l, X p = il l (p ~ ,) * 1 W P
wenn p grösser als Null ist, also :
ÌÌ-0 0Xp -A (P ~ ])
dx dx V
P
0,
+ A (P-% +A , (P-
n n W+ 1
0
also:
M=e
n
-1 dx
P 2 n A^-'\
P =. P
und der Exponent enthält in der That
nur die Veränderliche x.
Man hat also auch hier den Satz:
„Dass man in jedem System von n
linearen Differenzialgleichungen nur
n—1 Integrale zu bestimmen braucht,
da das letzte durch blosse Quadratur
gefunden werden kann.“
Die Integration der linearen Differen
zialgleichungen gewährt aber noch an
dere Vortheile, von denen der wichtigste
der ist, dass die Kenntniss einer Anzahl
von particulären Integralen auf die des
allgemeinen Integrals führt. Um dies
zu zeigen, nehmen wir zunächst an, dass
die von .r. , x v . . . x freien Glieder
A , A* , ... A . '^sämmt-
n+ r n-f-1 n-\-1
lieh gleich Null seien. Man hat dann
zu integriren das System :