Abhängigkeit linearer partieller Differentialgleichungen.
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chungen. Nach einem allgemeinen Satz aus der Theorie der linearen
homogenen Gleichungen ziehen dieselben bekanntlich nach sich, dass
entweder Fy 7 liz sam ttich Null sind — und das ist hier aus
geschlossen —, oder aber, dass ihre Determinante verschwindet:
(4)
*1
?!
X 2
*3
r 3
= 0.
Man kann hieraus ferner schliessen, dass es drei Functionen Q lt q 2 , p 3
geben muss, sodass:
i 01 ^1 H - 02^2 4" 0s-^-3 = 0,
(5) I 0i -f- 0 2 Y 2 + 0 3 Z 3 = 0,
' 01 ^1 + 02 Z‘2 + 03 ^8 — 0
ist. Natürlich sind p 2 , p 3 durch diese Gleichungen nur ihren Ver
hältnissen nach bestimmt. Diese drei Gleichungen lassen sich zu einer
einzigen zusammenfassen. Multiplicieren wir nämlich die erste mit ,
die zweite mit die dritte mit und addieren sie dann, so kommt
oy ’ dz ’
einfach:
0i A t f + q 2 A 2 f -f 9 S Ä z f = 0.
Satz 1: Haben drei homogene lineare partielle Differentialgleichungen
in x, y, z:
AJ *= 0, A 2 f — 0, A s f= 0
eine gemeinsame Lösung, so besteht mischen A 1 f, A 2 f, A 3 f eine Identität
von der Form
0iOG V, «) A x f -j- q 2 {x, y, z)A 2 f+ g z {x, y, e)AJ== 0
und mar für alle Werte von f
Wir werden drei lineare partielle Differentialgleichungen A x f — 0,
A 2 f = 0, A z f = 0 in dem Falle, dass zwischen ihnen eine lineare Re
lation besteht:
0i0, V, *)A x f + 0 2 O; 2/, *)A*f + 03V, ¿)A 3 f = 0,
von einander abhängig nennen. Giebt es keine drei Functionen p 1; p 2 , q z , Abhängig-
dnrch welche diese Gleichung zu befriedigen wäre, so nennen wir sie un.- part.
. ° 7 Differential-
von einander unabhängig. gieichungen.
Da diese lineare Beziehung wegen der Willkürlichkeit der Function/'
in die Gleichungen (5) zerfällt, so folgt, dass die drei Gleichungen A x f — 0,
A 2 f = 0, A z f = 0 dann und nur dann von einander unabhängig sind,
wenn ihre Determinante: