Differenzialgleichung.
286 Differenzialgleichung.
s-l 2 9z
. 8 '”r+i = ?^i
Setzt man z ]/— 1 für z, so erhält man
sj/^1-1 2 9*^-1 2 05^-1
9 ln
2d:
,/Z7 + i (5 V- 1)2-1 -s 2 -l 5 2 +l
V-i
Nun ist Formel 120
9 arc lg s =
9s
5 2 + 1
folglich ist
19 ln ——— . — = -29 arc </7 z • i/— 1
+ 1 + 5 ]/— 1
Setzt man also in dem Beispiel No. 3,
während der Operation des Integrirens
j/4ac — 6 2 = J/№ — 4«/< |/ — 1
so erhält man statt des ersten Integrals
das zweite, und setzt man
J 6 2 _ 4ac — j/4ac — b 2 j/— 1
so erhält man statt des zweiten Integrals
das erste.
Differenzialgleichung ist eine Glei
chung die aufser der Veränderlichen noch
Differenziale derselben enthält, also eine
implicite Function zwischen der Verän
derlichen und ihrem Differenzial mit der
Urveränderlichen; oder eine Gleichung,
in welcher das Differenzial einer Function
y in Beziehung auf die Urveränderliche x
sowohl als eine Function von der Func
tion y wie von der Urveränderlichen x
erscheint. Z. B.
(2ay + bx ) ^ + 2cx = 0 (!)
ist eine D., in welcher x als Urverän
derliche bezeichnet ist. Schreibt man die
Gleichung
(2ay + bx) 9y + (% + 2cx) dx — 0 (2)
so ist nach Wahl y oder x als unverän
derlich festzusetzen.
Die D.gleichungen entstehen dadurch,
dafs man Gleichungen, die den Zusam
menhang zweier Veränderlichen ausdrük-
ken, diff'erenzirt, um eine Gleichung zwi
schen den Veränderlichen und deren Dif
ferenzialen in gegenseitiger Beziehung
zu einander zu erhalten, wie die vor
stehende D.gleichung durch Differenzi-
rung der Stamm- oder Integralgleichung
u — ay 2 + bxy + cx 2 = 0 (3)
entstanden ist.
Es ist nämlich nach dem Art.: Dif
ferenzial
woraus Gleichung 1 zusammengezogen
wird; so wie man durch Integriren die
ser D.gleichung wieder die Integralglei
chung erhält.
Man hat nun das Differenzial von y in
Beziehung auf x
®y_ by + 2cx
9a: 2ay -f bx
und das D. von x in Beziehung auf y
dx _ 2ay + bx
9y by -f 2ca:
Will man diese Differenziale für einen
bestimmten Werth von s oder y angeben,
so hat man y oder x aus der Stamm-
f leichung 3 zu entwickeln und die er-
altenen Wert he in Gleichung 4 oder 5
einzusetzen.
2. Wenngleich nun die Differenzirung
einer gegebenen Gleichung nach der in
den vor. Art. gezeigten Weise immer zum
Ziele führt, so hat man in der Anwen
dung von Theildifferenzialen (s. Differen
zial No. 45) und nach deren Ermittelung
in einer Formel zu Einsetzung derselben
eine leichtere und schnellere Auffindung'
von °der „ , besonders wenn eine
da: äy
complicirte Stammformel gegeben ist.
Es ist nämlich
9«
9m 9 w , 9m
9y X 9® + ¥x ~ 0
(5)
~c\~ ist das D. der Formel für u wenn x
oy
constant und y veränderlich gesetzt wird.
5-^ das D. der Formel für u. wenn
da;
darin y constant und nur x veränderlich
gesetzt wird.
Demnach hat man für Gleichung 3
du
9m
si = h + 2ci
und es ist
9 1/
(2ay + bx) g- + ¿(/ + 2ca: = 0
wie schon No. 1 angiebt.
3. Um die Richtigkeit der Formel 5
allgemein zu erweisen, sei
u = f(x,y) = 0
eine Gleichung, der für alle zusammen
gehörigen Werthe von x und y Genüge
geschehen mufs. Setzt man daher die
folgenden zusammengehörigen Werthe
y + Ay, a: + A«, M + A«, so ist