Fünfter Abschnitt. Differentialgleichungen.
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b) ^ = 1 + ^ 2 .
' dx xy (1 -j- x*) ’
(Lösung: (1 -f- x 2 ) (1 -f ?/ 2 ) = Cx 2 ).
c) y 2 dx + {xy — 1 )dy = 0;
(Lösung: y = Ce* y *, man benutze als Variable y und xy = v).
331. Homogene Differentialgleichungen. In 328, 6)
wurde bereits eine homogene Differentialgleichung als ein solche
definiert, welche y als Funktion von — darstellt, und gezeigt,
7 J x 7007
daß ihr Integralkurvensystem bei den perspektivischen Trans
formationen aus dem Ursprünge unverändert bleibt. Eine
solche Gleichung entspringt aus der allgemeineren Form
(1) <p {x, y)dx + i>{x, y) dy = 0,
in welcher cp{x 7 y), y){x,y) homogene Funktionen desselben
Grades vorstellen. Ist n dieser Grad, so ist
V{x,y) = x n (p(l, -|), y>(x,y) = x n il>(l,
daher lautet (1) nach Unterdrückung des Faktors x n \
( p{ 1 , ~x) dxJr ^i 1 ’ Vj dy==0 -
Führt man x und - = u als Variable ein*), so kommt
x 77
man vermöge der Beziehung
dy = udx + xdu
zu der neuen Form
cp{l , u)dx -)- ^(1, u) {udx + xdu) = 0,
in welcher sich die Variablen trennen lassen wie folgt:
dx
+
ip(l, u) du
X ' cp (1, u) -f- uij}{l, u)
die Integration ergibt dann
u) du
< = 0;
(2)
1 X -\-
. C
J <P (1, *0 H
-(- Ulj)( 1, u)
= c.
*) Diese Substitution wird schon 1714 in einer Abhandlung von
(fabriello Manfredi angegeben. Der Name „homogene Differential
gleichung“ erscheint zum erstenmal 1726 in einer Abhandlung Johann
Bernoullis.