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Differentialgleichungen.
Setzt man nun:
km — 1 — a = k'm — 1 — a ; kn — 1 — ß = k'n — 1 — ß' (3)
so werden beide Faktoren identisch, man kommt zu einem Faktor
des ganzen gegebenen Ausdrucks. Berechnet man aus (3) k und k',
so erhält man:
^ n\a — a) — ni (ß — ß') n(a —a) — m(ß — ß')
m n' — win wi n — win
aus welchen Ausdrücken hervorgeht, daß die Methode unbrauchbar
wird, wenn: , , _
mn —mn — u
oder: m:m' — n:n
Nennt man aber den Wert dieses Verhältnisses ^ , so wird
ans - ’ (x a yß -|- Xx a 'yß') (my dx nxdy) = 0
oder: my dx -j- nx dy = 0
und daher von der einfacheren Form, die wir oben besprochen
haben. — Man betrachte z. B.:
y 3 (ydx — 2xdy) -|- x* (2 y dx -j- xdy) = 0
Hier ist:
m= 1 n = — 2 a = 0 ß=3
wi = 2 n' = 1 a = 4 ß’ = 0
daher lauten die Gleichungen (3):
k — 1 = 2 A:' — 5 — 2k — 4 = fe'— 1
woraus & = — 2, und daher als integrierender Faktor x~ 3 folgt, so
daß die Gleichung nach Multiplikation mit ihm lautet:
(x~ 3 y* -{- 2xy) dx -|- (x 2 — 2x~ 2 y 3 )dy = 0
wo die linke Seite jetzt ein vollständiges Differential ist.
Das Integral lautet:
2 x 2 y — y*x~ 2 = C
2. Ist die Gleichung:
Mdx -)- Ndy = 0
homogen, so ist: , ein integrierender Faktor. Denn
Mx Ny
gesetzt, es sei Mdx -j- Ndy vom Grade m, ¡jl ein integrierender
Faktor vom Grade n, so ist:
¡u Mdx¡iiNdy = du (4)
vom Grade m-\-n, daher u vom Grade 1. Nach dem
Euler sehen Satz über homogene Funktionen (§17) ist daher:
/uMx -f- fxNy — {wi -j- n -f- 1) u .... (5)