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Kapitel 6, § 5.
ü{Af)-Am = -^+[x^ + y
d cp
\ df
-VU
dx 1 u dy
und dies ist, da cp homogen in x, y und also nach dem Euler’schen
Satze über homogene Functionen
Sqp . dcp A
x -ö-- 4- y ~ = 0
dx ' J öy
ist, gleich — Af. Nach unserem Theorem 9 gestattet also die vor-
gelegte homogene Differentialgleichung die eingliedrige Gruppe der
Ahnlichkeitstransformationen TJf. Die Bahncurven derselben sind
— = Const.,
x 7
während die Schar x — Const. eine invariante Geradenschar ist, welche
die Gleichung Ux — x erfüllt. Bei Benutzung der Yariabeln ~ und x
wird also die homogene Differentialgleichung nach Satz 10 in der That
durch Quadratur integrabel.
Dies ist die Art, in der man die homogene Differentialgleichung
gewöhnlich zu integrieren pflegt. Unsere Methode leistet aber noch
mehr, wir können das allgemeinste Variabelnpaar angeben, welches
alle homogenen Differentialgleichungen separiert. Zu dem Ende be
stimmen wir j so, dass
Ui = x~ -\- v = 0
xS^- + y
1 J oy
dx
wird.
Ferner bestimmen
Diese Gleichung hat das allgemeine Integral
s = Gl)>
wo X eine beliebige Function von ^ bezeichnet,
wir b zunächst so, dass
wird. Die Function t), welche dieselbe erfüllt, wird einer Gleichung
f(Xh y) = o
genügen, und diese Function f erfüllt die lineare Differentialgleichung:
df
■ i df , df A
X tt— -r* y ö 1 5— = 0.
dx ' J oy 1 dt) ;
die dem simultanen Systeme
dx dy
x ~ y
äquivalent ist, welches — und lg x — tj zu Integralen hat, sodass
dt)
~Y
f{~, lg« — $) = 0
oder also