Lösung der Randwertaufgaben. § 5.
319
deutigen, endlichen, stetigen Lösung u aus gegebenen Rand-
werthen ü an gewendet werden, wie II. A. Schwarz in der
schon citirten Abhandlung dargelegt hat. Zu diesem Zwecke
muss man nur statt von der Function w 0 , die willkür
lich war und constant = 1 gesetzt wurde, von derjenigen
Lösung u 0 der Differentialgleichung Au = 0 ausgehen, welche
(ausser den Stetigkeitseigenschaften) die vor geschriebenen Rand-
werthe ü besitzt. Dass man für Bereiche der angegebenen
Art immer eine und nur eine solche Lösung u 0 bestimmen
kann, ist durch die in § 2 dieses Theiles erwähnten Unter
suchungen von H. A. Schivarz und C. Reumann erwiesen. Aus
dieser Function u 0 leitet man nun in derselben Weise, wie
früher w 1} ...w n ... aus w 0 , nämlich mittelst der Formel (48)
S. 163, eine unendliche Reihe von Functionen u lf u 2 , ... u n ...
ab, welche den Differentialgleichungen
AMi + h 2 fu 0 = 0, Au 2 + Wfu^ = 0,... Au n + h 2 fu n - X = 0,...,
sowie den Stetigkeitsbedingungen genügen und längs des
ganzen Randes verschwinden. Bildet man nun die unend
liche Reihe
M o 4~ u i ~f~ -f - ■ ■ ■ 4~ u n -f- • • •
und bezeichnet, wenn dieselbe convergirt, ihre Summe mit
u, so folgt aus der Bildungsweise ihrer Glieder mittelst der
Formel (48), dass
u — u Q = ~ j J*‘ii-Gdldri
ist, und somit (ii — u 0 ) oder auch u selbst der Differential
gleichung
Au -j- h 2 f-u = 0
genügt. Ferner besitzt u längs des Randes die vorgeschrie-
benen Werthe ü — ü 0 , da das Doppelintegral daselbst ver
schwindet. Demnach stellt die unendliche Reihe
u o + % + •’• + Wn + ' * * >
deren Glieder in der angegebenen Weise gebildet sind, sofern
sie convergirt, die Lösung der ersten Randwerthaufgabe dar,
und es ist dann aus dem Herstellungsverfahren selbst er
sichtlich, dass es nur eine Lösung giebt.