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ZUR THEORIE DER LINEAREN DIFFERENTIALGLEICHUNGEN.
d von Null verschieden sind. Man kann also aus den Gleichungen (6.) «/,
folglich auch die Integrale aller zu derselben Klasse gehörigen Differential
gleichungen, als lineare homogene Functionen von w, mit ratio
nalen Coefficienten darstellen. Wir erhalten also den Satz:
I. Sind A > A 1 .,. i A m _ 1 willkürlich gewählte rationale Func
tionen, so ist die Differentialgleichung, welcher w genügt, nicht
niedrigerer als m Ur Ordnung, und man kann umgekehrt ?/, also
jedes Integral einer der Klasse zugehörigen Differentialgleichung
als lineare homogene Function von 10, w\ ..., w (m ~ v mit rationalen
Coefficienten darstellen.
1276] Durch diesen Satz ist die bevorzugte Stellung der Gleichung (l.) be
seitigt, es kann an deren Stelle jede Gleichung derselben Klasse, von der
m tm Ordnung, treten.
II. Ist eine Differentialgleichung der Klasse reductibel, so
giebt es unter den Differentialgleichungen derselben Klasse
auch solche, deren Ordnung kleiner ist als m. Die Differential
gleichungen derselben Klasse sind sämmtlich reductibel.
Ist nämlich Gleichung (1.) reductibel, so existirt ein Differentialausdruck
Q{y) der Ordnung y < m, von der Beschaffenheit, dass
(8.) B{y) = S(Q{y)),
wenn mit S{y) ein Differentialausdruck der (m — fi) ten Ordnung bezeichnet wird*).
Ist w ein Integral einer Differentialgleichung der Klasse, deren Ordnung
nicht kleiner als m, so folgt aus dem Obigen, dass y und seine sämmtlichen
Ableitungen als lineare homogene Functionen von w, w\ ..w m ~ v darstellbar
sind. Wir haben demnach
(9.) v = Q(y) = B 0 w + By + ••• + B m _ x w (m ~ x) = Q t {w),
wo _B 0 , ..., jB m _ 1 rationale Functionen von x bedeuten.
Da der Voraussetzung nach Q (y) für Integrale der Gleichung (1.) ver
schwinden soll, so hat die Differentialgleichung für w mit einer Gleichung
Qiiw) = 0
niedrigerer als m ter Ordnung Integrale gemeinschaftlich, ist also reductibel.
*) Siehe Frobenius, Borchardts Journal, Bd. 76, S. 258.