Quadraturen — Zurückf. auf. 442 Quadraturen —• Zurückf. auf.
Die erste Gleichung aber gibt f t (x) = 0,
führt also zu keinem singulären Inte
grale, da sich x gleich einer Constanten
aus ihr ergibt; die zweite Gleichung
aber:
l = co,
ist unmöglich.
Das singuläre Integral n—Iter Ord-
('m. du, de.
——i._| 1 —L — 0
dc 2 dc 2 «Cj
d. h.
die 2te Gleichung aber gibt;
-AW-A'(*)^ = 0,
In jedem Falle also würde man für x
lediglich eine Constante erhalten. Glei
ches zeigt sich in derselben Weise für
die Integrale niederer Ordnung, so dass
bei allen singuläre Integrale ausge
schlossen sind.
Diesem Satze zufolge kann jede
Function, welche die Gleichungen 1)
oder 2) verificirt, als particuläres Integral
betrachtet, und demgemäss mit Hülfe
desselben die Aufgabe reducirt werden.
19) Anwendung der Variation
der Constanten in Astronomie
und Physik.
In den Anwendungen der Mathematik
auf Physik und Astronomie kommt oft
die Aufgabe vor, Differenzialgleichungen
zu integriren, welche von sehr compli-
cirter Form sind , aber einfach werden,
wenn man gewisse darin vorkommende
nung wird gefunden, wenn man c l etwa
aus der zweiten in die erste und dann:
setzt, wo jedoch c t die durch die 2te
Gleichung m., =0 bestimmte Function von
c 2 und x 2 ist. Man hat also:
oder
im, de, _
de, dx 2 00 ’
f.ws! 3
w.w£j=a
sehr kleine Grössen vernachlässigen will.
Man kann dann diese kleinen Grössen
in der That zunächst vernachlässigen,
und hierauf eine erste Annäherung grün
den. Von dieser ausgehend, kann man
dann die Methode der Variation der
Constanten anwenden, um zu einer 2ten
Näherung zu gelangen.
Es ist dies z. B. der Fall bei der
Störungsrechnung in der Astronomie.
Vernachlässigt man die Einwirkung der
Planeten auf einander als sehr klein ge
gen die Einwirkung der Sonne auf je
den derselben, so ist die Aufgabe, die
Bewegung der verschiedenen Planeten
zu bestimmen, bekanntlich eine sehr ein
fache, und diese Lösung kann als erste
Annäherung betrachtet werden.
Im Allgemeinen aber lassen sich die
Gleichungen auf die Gestalt bringen:
dx,
dx
fi {x, z lt x., . . . x^j, x \i x 2 . . . x^) .
dx
n
dx
-f (^j® )■
Wir nehmen nun an, jeder der Ausdrücke f l , f 2 . . ,f, also f g , bestände aus
2 Theilen G -\-tll , wo s eine sehr kleine Constante, also tll ebenfalls sehr klein
s s s
wäre. Als erste Näherung können dann die Integrale der Gleichungen:
, i dx
dx t_ r »x 2 n_
dx 1 ’ dx 1 dx n
genommen werden. Mögen dieselben die Gestalt haben:
*I=7-l(*. «1> «2 • • • «„)» X »—Vi ( X > «1> «2 • • • «„) • • *
x = u Ix, rf., «„...«),
wo « t , « a . . , a die Integrationsconstanten sind, und den Bedingungen der
Aufgabe gemäss bestimmt werden müssen. Um nun eine zweite Näherung zu er
langen, setzen wir:
+ «i + *A a . • ■ « n +^ n )>
wo für s alle Werthe von 1 bis n zu setzen, A,, A, . . . A zu bestimmende
1 i n
Functionen von x sind.