380 V. Abschnitt. § 2. Integrationsmethoden für Differentialgleichungen
2. Die Gleichung
x(x 2 -r 3y r )dx -{- y(y 2 -\- 3x 2 )dy = 0
erfüllt gleichfalls die Bedingung einer exakten Differentialgleichung.
Sondert man Glieder von der Fprrn Xdx, Ydy, die exakte Differentiale
sind, ab, so muß dann notwendig der erübrigende Teil die Bedingung
wieder erfüllen; in der Tat ist dies bei
x z dx -f y z dy + 3 (xy 2 dx -f x 2 ydy) = 0
der Fall. Und da man hier die Funktion, von welcher xy 2 dx -f x 2 ydy
das Differential ist, unmittelbar erkennt — es ist dies ^x 2 y 2 —, so kann
man das allgemeine Integral sofort hinstellen:
oder
x' 1 -j- y 4 -f 6x‘ 2 y 2 = C.
3. Die Gleichung e x (x 2 + y 2 -f- 2x)dx -f 2ye x äy = 0 zu integrieren
(Lösung: (x 2 -j- y 2 )e* = C) und die Gleichung 352, 5b) als exakte zu be
handeln.
355. Der integrierende Faktor. Wenn die Differentialgleichung
Mdx -f- FJdy = 0
(i)
die Bedingung ~~ => nicht erfüllt, so muß doch ihr allgemeines In
tegral, dem man immer die Gestalt
(2)
geben kann, so beschaffen sein, daß die Gleichung
(3)
mit (1) dem Wesen nach übereinstimmt, d. h. daß beide für jede Wert
verbindung xjy denselben Wert für ergeben, also ein und dasselbe
Cl cc
System von Linien elementen definieren. Dies ist nur dann der Fall, wenn
die linke Seite in (3) sich von der linken Seite in (1) nur um einen nicht
identisch, d. h, für alle Wertverbin düngen von x, y verschwindenden
Faktor unterscheidet, so daß
alMdx + Ndy) = + p^dy - du.
W
Ein solcher Faktor 4 u, welcher die linke Seite von (1) in ein exaktes
Differential verwandelt, wird ein integrierender Faktor der Gleichung (1)