346. Integrationskonstante. Anfangsbedingung
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Daraus ergibt sich die wichtige Tatsache, daß ein einfach unendliches
Kurvensystem analytisch in zweifacher Weise charakterisiert werden kann:
durch eine endliche Gleichung zwischen den Variablen x, y und einem
veränderlichen Parameter und durch eine Differentialgleichung erster Ord
nung mit denselben zwei Variablen.
346. Integrationskonstante. Anfangsbedingung. Unter der
Voraussetzung, daß (344) y ' = (p ( X) y ) (2)
durch eine eindeutige Funktion von x, y dargestellt ist, geht durch jeden
Punkt des Bereichs von cp nur ein Linienelement, also auch nur eine In
tegralkurve. Mithin muß das allgemeine Integral Fix, y, C) = 0, nach
der Konstanten aufgelöst, auch zu einer eindeutigen Funktion von x, y
führen:
(6)
C = y>(x, y).
Längs einer Integralkurve behält C denselben Wert bei; von Kurve zu
Kurve ändert es ihn.
Will man jene Integralkurve haben, die durch einen gegebenen Punkt
x 0 fy 0 hindurchgeht, so hat man C den besonderen Wert
C 0 = il>(x 0 , y 0 )
C 0 = ip{x, y)
gegeben und hat in
die verlangte Kurve. Man nennt die Bedingung, durch welche aus dem
allgemeinen ein partikuläres Integral herausgehoben wird, seine Anfangs
bedingung.
Ist co das Zeichen für irgendeine eindeutige Funktion und wendet
man den ihr entsprechenden Prozeß auf (6) an, so entsteht
co(C) = Gityix, ?/)];
die linke Seite hat einen bestimmten Wert C, die rechte stellt wieder
eine eindeutige Funktion %(x, y) von x, y dar,
%&, V)
(7)
ist eine andere Form des allgemeinen Integrals.
Daß dem so ist, kann wie folgt bewiesen werden.
Da nach Voraussetzung (6) das allgemeine Integral von (2) ist, muß
sich aus
(8)
zu jedem xjy derselbe Wert von y ergeben wie aus (2). Aus (7) folgt
aber