Lösung der Randwerthaufgaben, § 6.
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der einen Reihe werden immer 'positiv, die der anderen
negativ sein 7 vorausgesetzt, dass a n und a 22 in (43) gleiche
Vorzeichen haben. — Die Summe der beiden so gewonne
nen Reihen ist dann die verlangte Lösung der ersten Rand
werthaufgabe. Wie bei der zweiten Randwerthaufgabe zu
verfahren ist, kann man leicht aus dem oben besprochenen
Beispiele ersehen.
Von ebenen Bereichen sind ausser dem Kreis und Kreis
ring noch die Fläche einer Vollellipse und das Ringgebiet
zwischen zwei confocalen Ellipsen von Mathieu behandelt
worden*), welcher jedoch die Lösung für diese letzteren
Fälle nicht vollständig durchgeführt, sondern eigentlich nur
gezeigt hat, dass man dabei Entwickelungen nach den Func
tionen des elliptischen Cylinders zu benutzen hat.
Was die Integration durch Reihen für Gebiete im Baume
von drei Dimensionen betrifft, so ist sie bisher nur auf die
Vollkugel und Kugelschale angewendet worden, ist übrigens
aber auch für rechtwinklige Parallelepipeda leicht durchführ
bar. Für die Vollkugel gestaltet sie sich, wie beim vollen
Kreise, sehr einfach. Bezeichnet man nämlich mit S n eine
allgemeine Kugelflächenfunction n ten Grades (im engeren
Sinne), so ist, wie aus II, § 7 hervorgeht, die gesuchte
Lösung der Gleichung Au -f- ~№u — 0 in Polarcoordinaten
von der Form
Sind nun die auf der Kugeloberfläche r — r gegebenen Werthe
3ïô
von ü bezw. 5— durch die Reihe nach Kugelflächenfunctionen
f) n ö
o
dargestellt, so ergiebt sich durch Vergleichung der Coef-
ficienten für die erste Randwerthaufgabe die Lösung
*) JE. Mathieu, Memoire sur l’intégration des équations aux diff.
part, de la phys. math., Liouv. Journ. (2) XVII p. 249—323. 1872.