Quadraturen — Zurückf. auf. 520 Quadraturen — Zurückf. auf.
nen X n—p aus, so hat man nur p Systeme zu integriren; fallen n—1 aus, d, h.
ist die vorgelegte Gleichung von der Gestalt:
X l dx l J t-X%dx 2 + . .
so ist nur ein System zu integriren.
III) Soll die Gleichung XXdx — 0 nur
n—q Integrale haben, so müssen bei
2n Variablen q(2q +1), hei 2n+l
(<7+l) (2q +1) Bedingungsgleichungen er
füllt werden. Es tritt aber dabei eine
derartige Reduction der ganzen Auflö
sung ein, dass man statt </ + l Systeme
mit bezüglich 2n, 2n—2 . . . 2n—2q
Variablen bezüglich 2y+l und 2q+2
Systeme mit 2n—2q—1 Variablen zu
integriren hat.
IV) Besondere Vortheile gewährt die
Auflösung, wenn man ein Integral be
reits bestimmt hat. Die Aufgabe wird
dann so reducirt, als wenn man hei einem
gewöhnlichen Systeme zwei Integrale
kannte. Ist von dem nun gebildeten
Systeme ebenfalls ein Integral bekannt,
so vertritt dies ebenfalls zwei, die im
allgemeinen Ealle gegeben wären; ist
von dem so gebildeten System wieder
eins bekannt u. s. w., so dass man im
Ganzen p Integrale kennt, so hat man
noch p+1 Systeme mit bezüglich 2n—2p
Variablen zu integriren, und die Glei
chung XX dx = 0 ist so reducirt, als
hätte man die p ersten Systeme bereits
vollständig integrirt. An Stelle der er
sparten Integrationen treten blosse Qua
draturen.
V) Sind 2, 3 oder mehr Integrale
gleichzeitig gegeben, und erfüllen diese
gewisse Bedingungsgleichungen, so wird
die Aufgabe so reducirt, als wären 4,
6 . . . Integrale eines gewöhnlichen Sy
stems bekannt. Werden diese Bedin
gungsgleichungen nicht erfüllt, so ge
währt die Kenntniss mehrerer Integrale
andere Vortheile.
Ja, in einem Ealle, den man, wenn man
will, sogar als den allgemeinen betrach
ten kann, reichen 2 bekannte Integrale
hin, um alle übrigen zu bestimmen.
Wir unterlassen übrigens, diese Theo
rie mit Beispielen zu belegen, da der
nächste Artikel, die partiellen Differen
zialgleichungen betreffend, zu solchen
Anlass geben wird.
41) Verschiedene Systeme von
Integralen.
Die Gleichung:
s = 'ln
X X dx =0,
, s s ’
1
auf die auch der Fall einer ungeraden
. X , dx =0,
n+i n+i ’
Anzahl von Variablen zurückgeführt
wurde, ist nach dem Obigen integrirt,
wenn man durch eine Transformation:
5) X X dx — du | “1" U 2 du 2 -)- • • •
s — 1 s s
+ U du
n n
setzen kann, und es sind dann:
wo a., ö, . . . a willkürliche Constan-
ten sind, die Integrale; d. h. durch Dif-
ferenziiren dieser Gleichungen und Di-
vidiren der Differenziale, nachdem jedes
mit einer gewissen Grösse multiplicirt
ist, kann man den Ausdruck XXdx=0
entstanden denken. Umgekehrt sind n
Integrale der letzten Gleichung u t = a t ,
u2 — a 2 . . . m = a n irgendwie be
kannt, so kann man XXdx auf die an
gegebene Form bringen, wo U v , i/„ . . .
U ebenfalls gegebene Grössen sind.
Aber es gibt auch Integrale von ganz
anderm Charakter, welche statt der Con-
stanten willkürliche Functionen enthal
ten. Dieselben lassen sich aber stets
bestimmen, wenn man n Integrale wie
die obigen hat.
Offenbar nämlich machte alle Relation
zwischen u und U die Gleichung XXdx — 0
identisch, welche bewirken, dass der Aus
druck rechts in Gleichung 5) ver
schwinde.
Nehmen wir nun an, es wäre:
27) « n = ?'(«i, . . . w w _ 1 ),
wo rp eine willkürliche Function ist, so
wird der Ausdruck rechts in Gleichung
5) die Form annehmen:
n— I
und dieser Ausdruck wird gleich Null,
wenn wir mit Gleichung 27) die n—1
Relationen zwischen jetzt bekannten
Grössen:
u i+ u .
■V =0 v v |» =0 ,
1 n du.
du
4- U —
t^ n du
28)