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condizioni non solo necessarie, ma anche sufficienti per l’integrabilità
del sistema, il quale si dice allora illimitatamente integrabile, o
completo.
§3. — L’integrazione di un sistema che non sia incompa
tibile, SI PUÒ SEMPRE RIDURRE A QUELLA DI UN SISTEMA ILLIMITA
TAMENTE integrabile. — Ora mostreremo che ogni qualvolta un
sistema di equazioni ai differenziali totali è integrabile (nel senso
che esiste almeno un’ennupla di funzioni {xi, x<¡, ..., x n ) che lo
rendono soddisfatto), la sua integrazione si riduce a quella di un
sistema completo; potremo così limitare in seguito le nostre con
siderazioni ai sistemi di quest’ultima specie.
Le condizioni di integrabilità [5'] sono, come abbiamo detto, in
numero di m 11 mentre le u sono in numero di m, cioè meno di
2
quelle (per n^>2). In generale, quindi, non esistono m funzioni u che le
soddisfino, e allora il sistema non può certo ammettere soluzioni. Se in
vece quelle condizioni sono compatibili potrà avvenire che ve ne siano
m indipendenti, e allora vi è un solo sistema di valori, per le u, che
le soddisfi e non resta che verificare se queste u verificano anche il
sistema proposto; oppure che siano tutte identicamente soddisfatte
(e allora il sistema è completo); o infine, e sarà questo il caso più
generale, che esse si riducano a un numero v<ro di equazioni com
patibili e indipendenti. In tal caso, da esse si possono ricavare, in
termini finiti, v delle incognite, espresse mediante le a? e le rima
nenti m — v = [x. Ordinando convenientemente gli indici delle u, po
tremo supporre che le [5'] ci diano le ultime v funzioni u, cioè posto
¡X = m — v,
U u. + l 1 U {->- + 2 > • • •> Um
espresse mediante le a? e le rimanenti u
Ui , u?, ..., ìlj .
Per maggiore chiarezza, designeremo con u' {a = 1,2,..., ¡x)
queste prime fx funzioni u e con + p (p = 1, 2, ..., v) le ul
time v. Le [5'] potranno in conformità presentarsi sotto forma riso
luta, scrivendo
W 'V ='(® I **’) (P = l,2, ..., v).
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