Quadraturen — Zurückf. auf. 471 Quadraturen — Zurückf. auf.
und ‘wenn man aus der zweiten Glei
chung in die erste substituirt:
( dx .
® ® = 0.
n— 1 n dx . I
n—\>
Aus dieser Gleichung aber kann man
erhalten:
oder:
dx
= f (**-.)»
I d y 2 \i— (l ‘y
\ 1+ d^J - a d^-
Diese Gleichung ist von x und y frei,
sie muss also, wie in 1) dargethan, auf
Quadraturen führen.
Setzt man in der That
d J-u
dx~ ’
so folgt;
d. h.
/-ii - du
(! + « ) =a~,
dx =
adu
Va+« 2 ) 3 ’
rnr
+ c.
V(1 + m 2 )
Mittels der Gleichung:
, , au du
dy — udx — -
y(l+w 2 ) 3
erhält man aber:
:+ C ,.
V ~ V(1+m 2 )
Aus dieser Gleichung und der für x ist
u zu eliminiren. Das Resultat ist:
(•x-Cy+(y-C t y = a*.
Sei ferner gegeben:
„ d 3 y (d'y \ 2
so setzen wir:
dx 2 ’
und es ergibt sich:
du / , j..
* *=“ ( “ +i) -
= ' ,1 ' 3 - : «C 14 +1)— ~~rr.
«(«-fl) 2 x 1 c-j-x
au-c—a-
u dx
n— I
eine Gleichung, deren Auflösung sogar
durch Quadraturen gelingt.
Beispiele. Sei gegeben die Glei
chung :
c + a;’
y~~ff u dx dx = ^J'\x{c — a) — c' l \g(c + x)
+ cj dx,
= c iX+(c-a)^-~ ^j(* + c)lg(® + c)
. , c a a?
25) Erhöhung der Ordnung einer
Gleichung.
Wir haben bis jetzt Fälle betrachtet,
wo ein System von Differenzialgleichun
gen sich auf eins reduciren lässt, wel
ches eine Variable weniger enthält. Es
ist jedoch nicht immer gut gethan, diese
Reduction auch wirklich auszuführen, da
sie oft die charakteristischen Eigenschaf
ten der vorgelegten Gleichungen ver
dunkelt. Ja in manchen Fällen ist es
sogar besser, wenn man ein System in
ein anderes verwandelt, das eine Variable
mehr enthält, also entsprechend eine
Gleichung nt er Ordnung zwischen zwei
Variablen in eine Gleichung n-fiter
Ordnung. Es geschieht dadurch zuwei
len, dass die neue Gleichung leichter in-
tegrirt werden kann, sei es in Gestalt
schon bekannter Functionen, oder in Ge
stalt von Reihen oder bestimmten Inte
gralen, Wird aber auch dies nicht er
reicht, so kann die Erhöhung der Ord
nung möglicher Weise dazu dienen,
charakteristische Eigenschaften an dem
vorgelegten Systeme zu entdecken. Dies
geschieht z. B. oft dann, wenn die vor
gelegte Gleichung nicht linear ist, man
aber durch Erhöhung des Grades zu
einer linearen Gleichung gelangen kann.
Wir wollen uns hier z. B. die Auf
gabe stellen, diejenigen Gleichungen erster
Ordnung zwischen zwei Variablen zu er
mitteln, welche durch Transformation in
eine lineare Gleichung zweiter Ordnung
ohne Schlussglied übergehen. — Wenn
man in die allgemeine lineare Gleichung:
1)
d 1 u du
wo unter « und ß Functionen von x ge
dacht werden, einsetzt:
ay
u~e a ,
wo a eine Constänte ist, so verwandelt
sich diese Gleichung in die folgende;