Der Klammerausdruck und die vollständigen Systeme.
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wo y in (5 X nur die Rolle einer arbiträren, von x und z unabhängigen
Grösse spielt. Also kann man das Integral dieser Gleichung als das
u und y als das v benutzen. Man sieht, dass sich die Integration
des vollständigen Systems so auf die successive Integration zweier
gew. Differentialgleichungen erster Ordnung zwischen je zwei Variabein
reduciert.
Übrigens ist die Zurückführung des vollständigen Systems auf
eine Jacobi’sche Form vor Beginn der Integration nicht nötig. Mau
braucht die Gleichungen nur auf eine solche Form A x f = 0, A 2 f ~ 0
zu bringen, dass (A t A 2 ) = wird. Sind nämlich u, v die Lösungen
von A x f = 0, so zeigt diese Relation wegen A x u = A x v = 0, dass
A x (A 2 u) = 0 und A x (A 2 v) = 0 ist, dass also A 2 u und A 2 v Lösungen
von A x f — 0 sind und sich daher auch jetzt durch u, v allein aus-
drücken. Nun setzt man f=£i(u, v) in A 2 f — 0 ein und erhält so
eine Differentialgleichung in u, v.
Schliesslich kann man auch die Integration des vollständigen
Systems A x f — 0, A 2 f — 0, wo
(AiA 2 ) = Q x A x f -f- Q%A 2 f
ist, sofort in Angriff nehmen, ohne es erst umzuformen: Man be
stimmt zwei Lösungen u, v von A x f — 0. Eine gewisse Function
derselben, erfüllt dann sicher auch A 2 f = 0. Wir bilden
daher:
oder:
da
dv
= 0
da , a s v da
du ' A^u ~dv
Da eine Function Sl(u, v) existiert, die diese Gleichung erfüllt, und
da ^ und ^ nur von u, v abhängen, so lässt sich notwendig auch
durch u, v allein ausdrücken. Daher ergiebt sich auch auf diesem
Wege die Differentialgleichung in u und v allein. Diese Methode ist
oft sehr praktisch.
Wir wollen uns die gemeinsame Lösung der beiden ein voll
ständiges System bildenden Gleichungen A x f — 0 und A 2 f = 0 auch
geometrisch vorstellen.
Die Frage nach einer gemeinsamen Lösung u kommt auf die
nach oo 1 gemeinsamen Integralflächen u — Const. der beiden Glei
chungen hinaus. Es fragt sich somit, ob es oo 1 Flächen giebt, welche