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Von den ausgezeichneten Lösungen. § 8. 137
Setzt man in der Gleichung (43) u = X(x) • Y(y), so
kann man dieselbe in zwei gewöhnliche Differentialgleichungen
zerspalten, welche gerade die von Sturm betrachtete Form
(23) haben. Um aber die Sätze Sturmis anwenden zu können,
muss der Factor von lc 2 wenigstens in einer der beiden
Differentialgleichungen, z. B. in der für X, für das ganze
Intervall der unabhängigen Variabein positiv sein. Dies kann
man nun dadurch erreichen, dass man, wenn ä t (x) der grösste
negative Werth von a { (x) ist, eine Constante a, welche
> — ä t (x) t sonst aber beliebig ist, zu a x ix) additiv und zu
a 2 {y) subtractiv hinzufügt. Man erhält dann
(43')
35 («n {*) + (* ! («i + «') - a)X = 0,
~(« 24 f)+ (**(«»-.«')+ «)r = o,
worin a eine zunächst willkürliche Constante bezeichnet. Auf
diese Gleichungen kann man nun, um das Oscillationstheorem
für die Normalfunctionen XY zu beweisen, diejenige Schluss
weise anwenden, welche ich im Anfang dieses Paragraphen
bei den Differentialgleichungen der „Functionen des ellipti
schen Cylinders“ durchgeführt habe; dabei muss nur die
Voraussetzung gemacht werden, dass im ganzen Gebiete
«i(ic) -f- a 2 (y) i> 0 ist. Denn man sieht leicht, dass für die
genannte Schluss weise nur wesentlich ist, dass die eine der
beiden Curven C%, C v von einem tieferen Punkte der a-Axe
(Ordinatenaxe) ausgeht, für sehr grosse Werthe von k 2
grössere Ordinaten hat und in allen Punkten stärker an
steigt, als die andere, welche Bedingungen offenbar bei den
Gleichungen (43') unter der Voraussetzung, dass a^x) -f- a 2 (y)
keine negativen Werthe annimmt, erfüllt sind.* Die letztere
Voraussetzung ihrerseits ist bei allen physikalischen Pro
blemen, bei denen unsere partielle Differentialgleichung auf-
tritt, in Folge der Bedeutung des Factors von k 2 u erfüllt;
mathematisch lässt sie sich so formuliren: der (algebraisch)
kleinste Werth, welchen a x (x) in dem gegebenen Intervalle
x 2 < % < x x annimmt, vermehrt um den kleinsten Werth von
ci 2 (y) in dem für y vorgeschriebenen Intervalle, muss noch