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Differentialgleichungen
allgemein zu seyn, ein von y unabhängiges Glied enthalten und
folglich die Form haben:
d"y r -4“d?xl n—1 ycl:>c-j- Qd n—2 ydx 2 . .. -}- Uyd;c n :=ydx a .. (2)5
allein die Integration dieser letzteren läßt sich leicht auf diejenige
der ersteren zurückführen. Man hat dies schon für die erste Ord
nung im §, 285. wahrgenommen; allein auch bei einer beliebi
gen Ordnung reicht es hin, eine Anzahl n besonderer
Werthe von y zu kennen, welche der Gleichung (1)
genügen, um zum vollständigen Integrale der Glei
chung (2) zu gelangen.
Lagrange, welcher diesen wichtigen Lehrsatz entdeckt hat, be
wies denselben dadurch, daß er den auf die Gleichung (1) be
züglichen allgemeinen WertK von y durch das Variiren der Größen
C T/ C 2 ... G n auf die Gleichung (2) ausdehnte.
Um die Begriffe zu sixiren, nehme ich an, die gegebene
Differentialgleichung sey bloß von der dritten Ordnung. Man
erhält hier:
y = C j j t -f-C 2 y 2 -f- C 3 y 3 ,
in welchem Ausdrucke C r , C 2 und C 3 so zu bestimmen sind,
daß der Gleichung
d 3 y -j- Pd 2 ydx -s- Qdydx 2 -j- Uydx 3 == Vdx 3
Genüge geleistet wird.
Bildet man nach und nach die Werthe von dy, d 2 y und d-y,
indem man G,, C 2 und C 3 als Veränderliche behandelt, so findet
man zunächst
dy = C jdy, + C 2 dy a + C 3 dy , + -f j 2 dC 2 + y 3 dC 3 ;
allein da man drei Größen zu bestimmen hat, und die gegebene
Aufgabe nur eine Bedingung darbietet, so kann man deren zwei
nach Belieben aufstellen und demnach
y t dC T + y 2 dC 2 +y 3 dC 3 =0
annehmen, wodurch man erhält:
dy— Cidy t -1-C 2 dy 2 -|-C 3 dy 3 ,
gleichsam als hätten C T , 0 2 und 6 3 nicht variirt. Differentiirt
man diesen Ausdruck, so erfolgt:
d*y—C I d 2 y,+C 2 d ? y 2 + C 3 d 2 y 3 +dy l dC,+ dy 2 dC 2 -fdy 3 dC i ;
nimmt man nun noch an:
dyidCj-J-dy 2 dC 2 -f-dy 3 dC 3 ==(),
so bleibt übrig:
d 2 v = C,d a yi +C 2 d s y 2 -f-C 3 d 2 y 3 ,
woraus man zieht:
d 3 y = Cjd 3 y, + C 2 d 3 y 2 + C 3 d 3 y 3
-j-d 2 y,dC I + d 2 y 2 dC 2 + d 3 y 3 dC..