Quadraturen — Zurückf. auf. 515 Quadraturen — Zurückf. auf.
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wonnen (Grelle Bd. 59), welche hiev noch folgen sollen. — Denkt man sich von
einem zu integrirenden System zunächst ein Integral gewonnen, so wird dadurch
im Allgemeinen das System auf ein anderes reducirt, welches eine Gleichung und
eine Variable weniger enthält. In unserm Falle aber ist der Vortheil ein grösserer.
Sei zunächst die Anzahl der Variablen wieder 2n. Ist nun ein Integral be
kannt, so kann dies immer als das erste betrachtet und mit w t bezeichnet wer
den. Man bringt dann unsere Gleichung
2 AX dx = 2 a du
auf die Form:
2A X dx — du, = a t du 3 -{- . . .
Wie in Abschnitt 34), wenn man daselbst die Grössen p, y mit u t vertauscht,
beweist man die Relation:
2d(AX)dx-da, du,=A2 dXdx,
und aus dieser Gleichung ergibt sich ein System von der Form 19), nämlich:
d u p = 2 n
23) X l dA = da,^±+A 2 (p, l)dx
ux \ p~ i •
d u P ~ 2,1
X 2 <5A=:<5ß l —--\-A 2 (p, 2) dx
dx 2 p-\ P
X„ dA — da
2 n 1
du,
dx„
p— 2 n
2 (p, 2n) dx .
p— 1 '
Mit Hülfe der Gleichung ?< l =const.
und durch blosse Subtraction kann man
aus diesen 2« Gleichungen eliminiren
x, und die Indices A und a,. Es blei
ben dann noch 2n—2 Gleichungen mit
2n—1 Variablen. Die Anzahl der Inte-
11 «j K j
ist aber 2n—3 (man kann nämlich in
der Gleichung
2 AX du—a, du, —a 2 du 2 + a 3 du 3 -\- ...
ganz wie oben die erste unabhängige
Veränderliche als gemeinschaftlichen
Factor von a t , a a . , . denken, wodurch
n Cf C( n
denn die Verhältnisse —, — . . . —
ß, ß 2
von derselben unabhängig, mithin Inte
grale der Gleichungen 23) werden. Diese
Verhältnisse aber und die Grossen u 2 ,
u 3 . . . bilden ganz aus den früher an
geführten Gründen alle Integrale des
Systems 23). Damit nun 2n—2 Glei
chungen 2n—3 Integrale haben, muss
eine Gleichung des Systems eine Folge
der übrigen sein, und dann enthalten
die Gleichungen 23) zwei unabhängige
Variablen. Dies ist übrigens auch an
sich klar, da der Definition zufolge alle
«, also auch a t , von A unabhängig sind.
Nach dem im vorigen Abschnitte Ge
sagten, zerfällt das System von 2n—1
Gleichungen mit 2n Variablen in zwei
Systeme von 2n—3 Gleichungen mit
2n—2 Variablen. Ein System mit 2n
Variablen wird auf eins mit 2n—2 Va
riablen im Allgemeinen durch die Kennt-
niss zweier Integrale reducirt. Man kann
also sagen, „dass bei unserer Aufgabe
die Kenntniss eines Integrals dieselben
Dienste thue, als die Kenntniss zweier
im allgemeinen Falle“.*)
Da aber die Gleichungen 11) 2n—1
*) Dass zwei Systeme statt eines zu
integriren sind, ist hierbei ganz unerheb
lich. Immer können in der Integral
rechnung eine beliebige Anzahl simul
taner Systeme von gleichviel Gleichungen
und Variablen auf ein einziges zurück
geführt werden. So z. B. setze man
statt der beiden simultanen, aus je einer
Gleichung bestehenden Systeme:
dy = f(jx, y) dx, dy'—rj, (a/, y') dx':
dy = [Af(x, y) + B<f(x, y)] dx,
wo A und B beliebige Constante sind.
B = 0 gibt dann die erste Gleichung,
A~0 die letzte, und man sieht, wie dies
auf jede Anzahl von Gleichungen und
Variablen angewandt werden kann.