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Zurückf. auf.
Die letzte Differenzialgleichung ist aber diejenige, auf welche man gewöhnlich die
Riccatische zurückführt. Wendet man die Integrationsmethode der letzteren durch
bestimmte Integrale an (vergleiche den Artikel: Zurückführung der totalen Diffe
renzialgleichungen auf Quadraturen, Abschnitt 30), so ergibt sich:
P—Ax
cc x cos X . 2m— I
sin
] I i i n 1 "" 17\ / C( 0C
kdk + Bx I e
J o
cos X . 1 — 2m , ,,
sin XdX.
Es ist nun zu nehmen:
Man hat aber bekanntlich:
u~2 Pe
a 2 a 2 t
r,+ x> _ w 2 -j-2cta Vt~n 2 a 7 t,
yn— I e ' di
•J — QO
also:
tt 2 a 2 t _ 1 ^ ^ ^ p —io"2 a a it)\t
V 71 " -co
und diesen Werth in den von u einsetzend, erhalten wir:
u = ~x m r + C ° f n [2- ^ e « cos A + 2 w a ]/<)j
' 71 J —00 •' 0
1 , /»+ co
X \ in / 1 /
dio,
U) 2 ■ 2m— 1
sin
X du) dX
. i 1— m I 1 / r _ D r<
+ r** .1 „ c ^ e
(a;cos A -f 2 w ayt-, — co 2 . I—2«i
lifui dX.
Setzt man:
7'0) =
Avi e
yn
wo wegen der willkürlichen Coefficienten A und B, auch und \p willkürliche
Functionen sind, so hat man:
m r+ C0 r l r mo va
= x I I (i{x cosXr\-2 io a,yt) e
•J —CO •' 0
2m— 1
X dio dX
/’+ co n™
+x j I if./ {x cos X + 2 no a
•' —CO J 0
1 — 2 m
X du) dX.
Dieses Integral enthält zwei willkürliche
Functionen. In der That ist die par
tielle Differenzialgleichung in Bezug auf
x von zweiter Ordnung. Da sie aber
in Bezug auf t von der ersten ist, muss
es auch möglich sein, ein allgemeines
Integral mit einer einzigen willkürlichen
Function zu bestimmen. Wir unterlassen
dies, und die Anpassung der willkür
lichen Functionen an die Anfangszustände.
Es mag dies der Wärmetheorie, worin
unsere Gleichung vorkommt, überlassen
bleiben.
gegebene Grenzen nicht über
überschreiten.
Wir haben in Abschnitt 12) gezeigt,
dass jede partielle Differenzialgleichung
^itcr Ordnung auch ein allgemeines Inte
gral mit^ willkürlichen Functionen habe,
deren jede eine Variable weniger ent
hält, als unabhängige Variablen vorhan
den sind.
Es hindert nicht, dass eine Gleichung
in Bezug auf die Variablen verschiede
ner Ordnung sein kann, ihr Integral ent
hält dann eben mehr oder weniger will
kürliche Functionen, je nach Auswahl
derjenigen Variablen, nach welcher man
die Anfangszustände bestimmt.