374 V. Abschnitt. § 2. Integrationsmethoden für Differentialgleichungen
b) Ql = .
das (1 -{- # 2 ) ’
(Lösung: (1 -f # 2 )(1 -f- i/ 3 ) = O# 2 ).
c) y*dx + (ocy — l)cfa/ = 0;
(Lösung: y — Ge xy \ man benutze als Variable y und xy — v).
351. Homogene Differentialgleichungen. In 348, 6. wurde be
reits eine homogene Differentialgleichung als eine solche definiert, welche
y als Funktion von — bestimmt, und gezeigt, daß ihr Integralkurven
system bei den perspektivischen Transformationen aus dem Ursprung
unverändert bleibt. Eine solche Gleichung entspringt aus der allgemei
neren Form cp(x, y)dx y)dy = 0, (1)
in welcher cp(x,y), ty(x,y) homogene Funktionen gleichen Grades vor
stellen. Ist n dieser Grad, so is^
(p (x, y) = X n (p (1, |-j , 1{>(X, y) = X n v (l, :
daher lautet (1) nach Unterdrückung des Faktors x n :
<P (% ~) dx + (l, dy = 0.
Führt man x und ~ = u als Variable ein *), so kommt man vermöge
dy = udx -f xdu zu der neuen Form
<p(l, u)dx -j- i>( 1, u)(udx 4- xdu) = 0,
in welcher sich die Variablen trennen lassen wie folgt:
der Beziehung
dx
+
ip(l, u)du
X ' qp(l, U) -j- WI/jG, u)
die Integration ergibt dann
u)du
-j- wip (1, u)
Hat also die Gleichung die Gestalt
Ix -f
J qp(i,w)-f-
Gesti
0:
c.
so lautet die Lösung
Ix
/ du
/'(«) -
G.
(2)
(3)
(4)
1) Diese Substitution wird schon 1714 in einer Abhandlung von Gabriello
Manfredi angegeben. Der Name „homogene Differentialgleichung“ erscheint zum
erstenmal 1726 in einer Abhandlung Johann Bernoullis.