Fünfter Abschnitt. Differentialgleichungen.
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339. Die Kenntnis eines particulären Integrals einer homo
genen Differentialgleichung ermöglicht es, die Ordnung der
Gleichung um eine Einheit zu erniedrigen, ohne ihren linearen
Charakter aufzuheben.
Es sei nämlich y x ein Integral der Gleichung
(1)
ihr allgemeines Integral kann dann immer in der Form
(2)
angenommen werden, wenn unter z eine erst zu bestimmende
Function yon x verstanden wird. Behufs Ermittelung der
selben ist nur nöthig auszudrücken, dass (1) durch (2) befrie
digt werde. Nun hat man neben
} f eAx +Ci)
y{n) = yM
,(«—!)
(n — 2) r | | (n — 1)
y\ 'H h yi# ;
multiplicirt man diese Gleichungen der Reihe nach mit p n ,
p n —i, p n —2, ■ • ■ Po und bildet ihre Summe, so verschwindet
in dieser nicht allein die linke Seite, weil (1) erfüllt werden
behaftete Glied der
muss, sondern
rechten Seite, weil y x ein Integral von (1) ist; die Coefficienten
von z, z ,. . . 0 { - n ~ 15 werden bekannte Functionen von x, die
der Reihe nach mit q n —i, q n —2,---qo bezeichnet werden
mögen. Mithin hängt die Bestimmung des z ab von der Gleichung
(3) g 0 ^ _1) + 2i2 (k - 2) + f- q n -i0 = 0;
dies aber ist eine homogene lineare Differentialgleichung, deren
allgemeines Integral die Form z = c 2 y 2 -{- c 3 y 3 -f- • • • -{- c n y n
hat. Setzt man dasselbe, nachdem es gefunden worden, in (2)
ein, so ergibt sich das allgemeine Integral von (1) wieder in
der bekannten Form
V == GVi + CaVi f V2 dx + c 3 y x py 3 dx f- c n y l j*y n dx.