Lösung der Randwerthaufgaben. § 6.
331
Reihe u' hat man sodann eine andere u" von der Form
Co
0
hinzuzufügen, worin aber die Indices v und die Verhältnisse
A V :A— V so zu bestimmen sind, dass alle Reihenglieder, bezw.
ihre ersten Ableitungen nach r, auf den beiden Kreisbögen ver
schwinden, und die Coefficienten A v selbst, sowie die Constanten
cp v so, dass die obige Reihe oder die aus ihr durch Diffe
rentiation nach ep abgeleitete längs der begrenzenden Radien
mit einer gegebenen Function von r Cu" bezw. r
einstimmt. Dass die verlangte Bestimmung von v und A V :A— V
in u" möglich ist, folgt aus den Sätzen von Sturm (dem
Oscillationstheorem, cf. II, § 6, a, sowie auch S. 117 —118),
angewendet auf die Differentialgleichung (26), welcher
A v J v (kr) -f- A— v J— v {kr) genügt. Die Ordnungszahlen v
würden rein imaginär zu wählen sein, damit die Anwendung
jener Sätze möglich ist, da hier — v 2 an die Stelle des k 2
in (23'), S. 68, tritt; man erhielte also eine Entwickelung
einer willkürlichen Function von r nach Bessel’schen Func
tionen mit rein imaginären, durch transcendente Gleichungen
bestimmten Ordnungszahlen v bei constantem k, im Gegensatz
zu den nach den Wurzeln k von J n (kr) — 0 etc. fortschrei
tenden Reihen, die wir in II, § 7 kennen lernten. Die Mög
lichkeit dieser Entwickelung, d. h. der oben erwähnten Be
stimmung vonAL,. und cp v in der Reihe u", folgt sodann aus dem
zu Anfang dieses Paragraphen angeführten Satze von Liouville.
Für bestimmte Werthe von k 2 können einzelne Glieder
der Reihe für u auf den beiden Kreisbögen verschwinden und
somit unbestimmte Coefficienten A v behalten; diese Glieder
sind dann ausgezeichnete Lösungen für den betreffenden Ring-
sector. Dagegen kann die Reihe für u" keine ausgezeich
neten Lösungen enthalten, weil cos v(cp — 9?,.) bei imaginärem
v nicht für zwei reelle Werthe von 9) verschwinden kann. —
Die dritte Randwerthaufgabe lässt sich nicht durch