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Ueber die Gleichung: Au -j- b 2 u = 0.
Integration unserer Differentialgleichung für correspondirende
Gebiete auf einander abwickelbarer Flächen genau die gleiche ist.
§ 5. Vorkommen der Differentialgleichung Au -f- Idfu — 0
in der Minimalflächentheorie.
Ein mathematisches Problem, welches als Hülfsmittel '
die Integration einer speciellen Differentialgleichung von
der Form Am -J- Jc 2 f. u — 0, nämlich derjenigen, in welcher
h 2 f — i ist, erfordert, ist die Untersuchung der
zweiten Variation des. Flächeninhalts von Minimalflächen
stücken, ein Problem, welches von H. A. Schwarz in seiner
Festschrift: „Ueber ein die Flächen kleinsten Flächeninhalts
betreffendes Problem der Variationsrechnung“ (Helsingfors,
1885) behandelt worden ist*).
Daselbst wird gezeigt, dass ein Minimalflächenstück unter
allen von derselben Randlinie begrenzten und ihm unendlich
benachbarten Flächenstücken dann wirklich den kleinsten
Flächeninhalt besitzt, wenn es möglich ist, auf beiden Seiten
des gegebenen Flächenstückes eine dasselbe enthaltende Schaar
von Minimalflächenstücken so zu construiren, dass der Ab
stand je zweier unendlich benachbarter Flächenstücke der
Schaar überall eine unendlich kleine Grösse derselben Ord
nung ist, also insbesondere nirgends verschwindet.
Man kann nun nach Schwarz zu einem gegebenen Mini
malflächenstücke immer beiderseits eine Schaar benachbarter
construiren, von denen je zwei unendlich benachbarte einen
Abstand besitzen, welcher durch das Product einer unendlich
kleinen Constante s und einer gewissen Function gegeben
ist; für diese Function ^ ergiebt sich aus der Minimal
flächentheorie die partielle Differentialgleichung:
d 2 ip . d 2 ip . 8 ii> ^
V (1 + £* + ij 2 ) 2 ’
worin I, 7] die rechtwinkligen Coordinaten in der Ebene be
zeichnen, auf welche das sphärische Bild des gegebenen Mini-
*) Yergl. auch: „Gesammelte mathematische Abhandlungen von
H. A. Schwarz“, Berlin, 1890. 1. Bd., p. 236—40.