Quadraturen — Zurückf. auf. 404 Quadraturen —■ Zurückf. auf.
(Vergleiche den Artikel; analytische Qua
draturen, Abschnitt 56.)
Nach Auffindung des Multiplicators
wird also die Auflösung der Differen
zialgleichung auf eine blosse Quadratur
zurtickgeführt.
„Ist umgekehrt das Integral der Glei
chung 1) in irgend einer Form gegeben,
so kann man sogleich den Multiplicator
finden.“
Die Gleichung 5) folgt nämlich un
mittelbar, wenn das Integral die Form
f (x, y) — a hat:
7)
~~Pdx~ (%‘
Ist
f(x, y) = n
ein Integral, so ist auch
7 I/O, y)]=ß
ein solches, denn es ist dann ß = y («),
also gleich einer Constanten, die ganz
willkürlich ist, wenn dies bei « statt
findet. Setzt man y (f) statt f aber in
die Gleichung 7), so erhält man einen
andern Multiplicator:
M'=-LSD. - d 'f (0
Pdx elf
1L = d jSD
Fox elf
M.
„Es gibt also, da y eine willkürliche
Function ist, unendlich viel Multiplica-
toren.“
Setzen wir noch
d 7 (D
elf
= )//(/’), so ist:
8)
an
Ii
=v(f),
7 (f) — H> («) ist aber einer Constanten
gleich und mithin ein Integral.
_ „Alle Integrale lassen sich nun auf
die Form \p{f) — y bringen, wo y eine
Constante ist, und f~ ec irgend ein In
tegral.“
Denn sei
X Ob y) == cf
ein anderes Integral, von dem wir an
nehmen, es habe diese Form nicht, so
Hesse sich mittels dieser Gleichung und
f 0» y) — a etwa y eliminiren, und man
erhielte
) — xp{ee, d),
also gleich einer Constanten; es müsste
also auch x constant sein, eine Bedin-
gung, welche der Differenzialgleichung
1) widersprich*
Aus diesem Satze und der Gleichung
8) folgt nun:
„Jedes Integral ist gleich dem Ver-
hältniss zweier Multiplicatoren.“
Dieser Satz lässt sich auch umkehren,
d. h, „Das Yerhältniss jeder beliebigen
zwei Multiplicatoren ist immer ein In
tegral.“
Denn sind M und 31' Multiplicatoren,
so ist nach Gleichung 5):
MPJx+MQöy-öf,
M'Pdx+M'PJy — öf,
wo f und f' der Definition zufolge In
tegrale sind. Man hat aber nach dem
Obigen:
also, wenn man die zweite Gleichung
durch die erste dividirte
3P_dy{f)
M ~ df
= 7 00,
also ist dieser Quotient in der That ein
Integral. Also;
„Sind 2 Multiplicatoren bekannt, so
führt einfache Division statt der Qua
dratur zur Bestimmung des Integrals.“
Im Allgemeinen hat man jedoch kein
Mittel, auch nur einen Multiplicator einer
gegebenen Differenzialgleichung von vorn
herein aufzufinden, und ist es daher un
möglich, dieselben immer auf Quadra
turen zurückzuführen. Nur in einem
allgemeineren Falle gelingt die Auffin
dung des Multiplicators. Um diesen Fall
zu ermitteln, setzen wir wieder:
MPJx + MQdy=e)f
Pdx + Qdy — 0.
Aus der ersten Gleichung ergibt sich:
~ = MP, = MQ,
ox dy
und wenn man die erste von diesen
Gleichungen nach y, die zweite aber nach
x differenziirt:
d*f dP JM dQ JM
s s — J/ä—h P-z — 31-—,
oxoy oy dy ox dx
d. h. wenn man beide Seiten mit
multipli cirt:
dP , JM , dQ J3I ,
31-— dx— Q-— dy — 3I-T— dx -|- Qr— dx,
n„ er ,7
oy
oder:
°y
’ dx
l_/dp dQ\ 1
Q dx) X M
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