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Ueber die Gleichung: Au -f- 7c 2 u — 0.
C. Mathematische Begründung der allgemeinen Theorie der
ausgezeichneten Lösungen.
§ 10. Berechnung des kleinsten ausgezeichneten Werthes
7c 2 hei der Grenzbedingung u — 0 für beliebige ebene
Bereiche nach H. A. Schwarz.
Im Vorhergehenden haben wir gesehen, dass die Auffindung
der sämmtlichen ausgezeichneten Lösungen von Au-\-lc 2 u = 0
nur für eine Anzahl specieller ebener, räumlicher und sphärischer
Bereiche bisher gelungen ist. Dagegen hat nun H. A. Schwarz
im zweiten Tlieile seiner Abhandlung „über ein die Flächen
kleinsten Flächeninhaltes betreffendes Problem der Variations
rechnung “*) ein Verfahren angegeben, welches gestattet, für
einen beliebigen ebenen Bereich bei der Grenzbedingung ü = 0 die
jenige ausgezeichnete Lösung der partiellen Differentialgleichung
(47) Am + Nfu = 0,
welche innerhalb des Bereiches nirgends verschwindet, also dem
Icleinsten ausgezeichneten Werthe b 2 entspricht, zu finden, oder
doch ihre Existenz sicher zu stellen. In der Differentialglei
chung (47) bezeichnet f eine beliebige Function von x, y, welche
nur der Bedingung unterworfen ist, im ganzen gegebenen
Bereiche positiv zu sein; daher liefert das Schwarz’sehe Ver
fahren auch den kleinsten ausgezeichneten Werth 7c 2 und die
entsprechende Lösung der in krummlinige Coordinaten trans-
formirten Differentialgleichung Au -f- 1c 2 u = 0 (also die erste
Normalfunction gemäss der Anmerkung S. 101) für irgend
welche Bereiche auf brummen Flächen. In der That handelte
es sich bei der speciellen Differentialgleichung:
d 2 u , d 2 u , 8
dx 2 ' 8y 2 ' (1 + x 2 -j- y 2 ) 2 U 7
durch welche Schwarz auf die in Rede stehende allgemeine
Untersuchung geführt wurde, um einen Fall der letzteren Art,
*) Festschrift zum Jubelgeburtstage des Herrn Weierstrass, Acta
soc. scient. Fennicae, T. XY. Helsingfors 1885. Gesammelte math. Ab
handlungen, Berlin 1890, 1. Bd. p. 241 — 262.