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Ueber die Gleichung: Au -)- k 2 u = 0.
einen Punkt oder n Nullflächen einer Function u im Baume
durch eine Curve. hindurchgehen, so schneiden sich dieselben unter
gleichen Winkeln von ~ •
Dass sich zwei Nullcurven bezw. -Flächen, wo sie sich
allein treffen, senkrecht schneiden (was schon in II, § 6 bei
der Construction der Knotenlinien des Quadrates benutzt wurde),
lässt sich aus den Formeln (66) und (67) in Verbindung mit
dem Taylor’schen Satze ableiten. Ist die Anzahl der sich
schneidenden Nulllinien oder Nullflächen aber grösser, so ist
erst die Entwickelung der Functionen u für die Umgebung eines
nicht singulären Punktes überhaupt aufzustellen und dann für
den Fall zu specialisiren, dass in dem betrachteten Punkte
u den Werth 0 hat.
Man kann, wenn man den letzterem zum Nullpunkte
eines Polarcoordinatensystems wählt, die Function u in
der Ebene in eine Fourier’sche Reihe, im Raume in eine
Reihe nach Kugelflächenfunctionen entwickeln, deren Coef-
ficienten Functionen von r sind. Durch Einsetzen der Reihen
in die partielle Differentialgleichung ergeben sich dann für jene
Coefficienten die in II, § 7 betrachteten gewöhnlichen Diffe
rentialgleichungen (26') und (33), von deren Integralen hier
nur die im Nullpunkte endlich bleibenden oder verschwinden-
_x
den, also J n {kr) bezw. r 2 J i {kr), benutzt werden dürfen.
n+Y
Demnach erhält man folgende Reihenentwickelungen für u:
in der Ebene
co
(70) u = 2 J n (kr) {A n cos ncp -f- B n sin ng>),
o
im Raume
co
=2 V er ) 2 J 1 ß r ) • P n , m (cos ff) • {A„ t m cos m(p
0 n ‘ 2 0
+ P n ,m sin m <p).
Ueber die Convergenz dieser Reihen liegen, so viel mir be
kannt, noch keine Untersuchungen vor; aber für hinreichend
kleine Werthe von r, auf die es für den gegenwärtigen Zweck