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Kapitel 10, § 1.
Lineare par
tielle Diffe
rentialglei
chung
beliebigen ihrer Punkte hindurchgehende Integralcurve vollständig
enthält, mithin von oo 1 Integralcurven erzeugt wird.
Kennt man zwei von einander unabhängige Integrale u und v des
simultanen Systems (1), so stellen die Gleichungen
u — a, v = b (a, 1) = Const.)
alle oo 2 Integralcurven dar. Da nun
Sl(ii, v) = 0
die allgemeine Gleichung einer von oo 1 Curven u = a, v = b erzeugten
Fläche ist, so ist ii(u, v) das allgemeinste Integral des simultanen
Systems. Jedes Integral des Systems ist also darstellbar als Function
irgend zweier von einander unabhängiger Integrale derselben. Kennt
man nur diese zwei, so kennt man alle Integrale und alle Integral
curven, und das simultane System ist als integriert zu betrachten.
Eine einzelne Fläche
(p{x, y,z) = 0
wird von oo 1 Integralcurven erzeugt, wenn sie in jedem ihrer Punkte
(x, y, z) die Richtung der hindurchgehenden Integralcurve zur Tan
gente hat, wenn also für jeden Punkt der Fläche
X p- +
ox 1
dcp
dy
+ 'Zp-
GZ
ist, denn dann und nur dann enthält sie die durch ihre Punkte gehen
den Integralcurven. Dies können wir auch so aussprechen: Die Glei
chung (p{x, y, z) — 0 lässt sich dann und nur dann in der Form
&(u, v) — 0 schreiben, in der u, v zwei von einander unabhängige
Integrale darstellen, wenn die Gleichung:
x |qp_|_ Yp?-l-Z^ = 0
ox 1 dy 1 GZ
besteht vermöge <p{x, y, z) — 0.
Hierbei wird stets von solchen Punkten {x, y, z) abgesehen, für
die X, Y, Z selbst sämtlich verschwinden.
Betrachten wir nun die lineare partielle Differentialgleichung
(2) + =
Lösung derselben heisst jede Function f = u, welche sie identisch er
füllt und keine Constante ist. Nach dem Obigen ist demnach jede
Lösung von (2) ein Lntegral des simultanen Systems (1), und umgekehrt.
Daher leuchtet ein, dass die allgemeinste Lösung von (2) die Form
f — ii(«, v) hat, sobald nur u, v irgend zwei von einander unabhängige
Lösungen darstellen. Während das simultane System (1) oo 2 Curven