Quadraturen — Zurückf. auf. 553 Quadraturen —• Zurückf. auf.
(°*\ =x Ìt,
\dy/ dx j
Die eingeklammerten Differenzialquotienten deuten hier das Differenziiren nach
dem durch die Gleichung x t =:xy eingeführten Gesetze an. Es ist ferner:
also :
fiü.'\ = ,_
\dxdy) Ò
ià"z\ _ d*z . d ì z
\dx 2 ) dx* ^ dxdx/^^
/ <52 2\_ « a 2
Òx»
d*z d*z dz
dxdx, ^~ X y dxi 2 dx/
d*z
dz
dx.
d*;
dxdx
-=U¥).
, x \oy/
dz /dz\ y (dz\
dx \dx/ x \dyr
_ 1 / d 2 z \ y /ò 2 z\ 1 /^2\
t x \dxdy/ x 2 \dy*J x* \dy)
Wenn man diese Ausdrücke in die obige
Gleichung einsetzt, so enthält dieselbe
id*z\
I - j, ist also nach der oben gegebenen
Methode zu behandeln. — Indessen kann
man sich einer directen Betrachtung der
Differenzialgleichungen dieser Art doch
nicht ganz entschlagen.
Durch eine Transformation der unab
hängigen Variablen wird nämlich die
Natur der behandelten Gleichung oft der
art behandelt, dass das Integral als ein
ganz anderes erscheint, wie es denn eine
höchst schwierige Aufgabe ist, die will
kürlichen Functionen, welche der einen
Wahl der Variablen entsprechen, auf
diejenigen zurückzuführen, welche bei
einer andern Wahl sich ergeben. Fast
immer ist es in solchen Fällen gerate
ner, die Integration in beiden Fällen von
einander unabhängig zu bewerkstelligen.
d* z
In den Anwendungen auf Geometrie
und Physik kommen dergleichen Fälle
oft vor. Die willkürlichen Functionen
stehen nämlich mit den Anfangszustän
den oder Grenzbedingungen des behan
delten Problems in Verbindung, und diese
bestimmen wieder die Wahl der unab
hängigen Variablen, so dass deren Aus
wahl eine gebotene ist, je nachdem das
Problem sich modificirt. Man erhält auf
diese Weise allgemeine Integrale von der
verschiedensten Form, und ihre Bezie
hung zu einander wird eben nur durch
die partielle Differenzialgleichung, wel
cher sie alle genügen, vermittelt.
Einiges über den Gegenstand enthält
dieser Artikel, ein Mehreres sollen na
mentlich die Artikel: Akustik und Wärme
bringen.
Unterziehen wir also die Gleichung:
dz dz
dxdx t ^ X ’ *’ dx’ dx/
noch einer directen Behandlung. Es seien:
* (0) * (l) * (2) 3 (0
eine Reihe von Werthen der Variablen x lf welche continuirlich auf einander
folgen,
.(»), *(’>, ,.. .(<)
die zugehörigen ebenfalls continuirlichen Werthe von s, die somit sämmtlich Func
tionen von x allein sind. Man hat nun:
d* d* (I) (o)’
X,' ' — X, K •