396 V. Abschnitt. § 2. Integrationsmethoden für Differentialgleichungen
I. Eine Differentialgleichung, die (außer Konstanten) y' allein enthält,
also die allgemeine Form fiy) = 0 (1)
besitzt, definiert Linienelemente, deren Richtungskoeffizienten die Wurzeln
der Gleichung (1) sind; durch jeden Punkt der Ebene gehen so viele Linien
elemente, als es reelle Wurzeln gibt. Ist a eine solche, so ist jede Gerade
y = ax + C eine Integralkurve der Gleichung; man kann also die Ge
samtheit der Lösungen durch
(2)
darstellen.
II. Enthält die Gleichung y nicht, lautet sie also
f(x, p) = 0 ■
so bedarf der Fall, wo sie sich nach p auflösen läßt, keiner weiteren Er
läuterung. Kann sie hingegen nur nach x gelöst, also in die Form
(3*)
x
gebracht werden, so differentiiere'man sie und ersetze dx durch das gleich
wertige ~~; dadurch entsteht dy — pg>' (p)dp
und durch Integration weiter
(4)
Ist die Integration vollzogen, so hat man in (3*) und (4) eine para
metrische Darstellung der Integralkurven. Läßt sich p eliminieren, so
kann man dem Integral auch die Form F(x } y,C) = 0 geben.
III. Erscheint x in der Gleichung nicht explizit, so suche man
f(y,p) - 0,
№
wenn es sich nicht - nach p leicht auflösen läßt, nach y zu lösen:
y = t(p),
(5*)
differentiiere und ersetze dy durch das gleichwertige pdx\ nach Trennung
der Variablen und Integration erhält man dann
(6)
und hat schließlich zwischen (5*), (6) p zu eliminieren.
IV. Einen ähnlichen Weg kann man einschlagen, wenn eine Diffe
rentialgleichung, die beide Variablen enthält, wie