Quadraturen — Zurückf. auf. 499 Quadraturen — Zurückf. auf.
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wenn man zur Bestimmung von X setzt:
4) Z+X d -^=0.
dz
Die Gleichungen 1) und 4) dienen dann,
um aus Gleichung 3) 2 und X zu elimi-
niren, und diese Gleichung 3) gibt dann
das zweite Integral, während ff ganz
willkürlich und q =0 das erste Inte
gral ist.
III) Das in II) enthaltene Resultat
ist als das allgemeine, das in I) enthal
ten, als ein Ausnahmefall zu betrachten,
da hierbei eine Bedingungsgleichung zu
erfüllen ist. Indess braucht eine Diffe
renzialgleichung mit 3 Variablen nicht
gerade die hier angenommene Form zu
haben, da dx, dy, dz in jeder Potenz,
Homogenität vorausgesetzt, erscheinen
können. Immer aber ist das in II) ge
gebene Verfahren anzuwenden. Sei z. B.
die allgemeinste Relation zwischen dx,
dy, dz angenommen, welche eine homo
gene Gleichung zweiter Ordnung gibt,
also:
1) dz 2 A dx dz-\-B dy dz — Cdx 2
-j- E dx dy + F dy 1 ,
wo A, B, C, E, F Functionen von x,
y, z sind. Immer kann man setzen:
ff {x, y, 2)=0,
wo cf eine beliebige Function ist. Eli-
minirt man mittels dieser Gleichung und
ihres Differenzials z und dz aus der
Gleichung 1), so hat man eine Differen-
gleichung mit 2 Variablen x und y, die
integrirt, und mit y. — 0 verbunden, die
Aufgabe löst. — Stellen wir aber jetzt
die Frage: „Unter welchen Bedingungen
hat die Gleichung 1) nur ein Integral?“
so ist der Gang der Untersuchung ähn
lich wie in I) anzustellen.
Wir setzen:
2) dz = pdx+qdy,
wo x und y unabhängige Variable sein
sollen. Dieser Werth wird in 1) einge
setzt, wo dann dz eliminirt ist. Man
hat:
(p 2 + Ap — C)dx 2 +{q 2 + Bq —F) dy 2 -]-(2pq + Aq -\-Bp — E) dx dy — 0.
Da nun x und y unabhängige Variablen sind, so ist dieser Gleichung nur zu ge
nügen, wenn man setzt:
3) p 2 -\-Ap—C= 0, q 2 -\-Bq — F= 0, 2pq-\-Aq-\-Bp—E=0.
Es sind dies 3 Gleichungen, aus denen man p und q eliminiren kann. Die re-
sultirende Gleichung zwischen A, B, C, E und F muss dann identisch erfüllt wer
den. Setzen wir der Kürze wegen:
A*
+ G 2 , F — ■
B 2
so ist:
4)
P-~~±G, q-
+H 2 ,
und also die Bedingungsgleichung':
{-A ±2G)(-B±2H) + A(-B±2H) + B(-A±2H)-2E = 0,
d. h.:
5)
+ (BH- GB) + 2 GH-E-?£ = 0.
A
Diese Bedingungsgleichung ist jedoch nicht die einzige. Wegen der Gleichung
2) muss nämlich auch sein:
dp dq
dy dx’
Diffei'cnziiren wir also bezüglich die Gleichungen 4) nach y und x mit Rücksicht
darauf, dass z eine Function von x und y ist, so erhalten wir:
1^4-2—-
dy — dy
dA
q± 2
dG
dz
?=■
4*+*i2
OX — OX
dz
oder, wenn wir für p und q die Werthe einsetzen:
6) —
dx 1 “ dx dy — öy
*Sf-Sr±*£=+(-T ±«) (£*>£)
32*“