Geometrische Deutung des Integrabilitätsfactors.
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Es mögen nun co {x, y) = Const. die Integralcurven der Differen- A ^ e ‘ r
tialgleichung sein. Alsdann wird die infinitesimale Transformation Uf
jede Curve co = c in eine benachbarte co = c -f- de überführen. Dabei
beschreibt jeder Punkt (x, y) eine infinitesimale Strecke dt ]/| 2 -f- rf, catorä '
deren Projectionen auf die Axen
gleich %dt und r\dt sind, wo dt
eine für alle Punkte gleiche in
finitesimale Constante bedeutet.
Im Punkte (x } y) wollen wir uns
noch die Tangente; an die hin
durchgehende Integralcurve co = c
gezogen und auf ihr die Strecke
]/X 2 Y 2 (mit den Projectionen X und Y auf die Axen) abgetragen
denken (Fig. 13). Die beiden Strecken dt j/f 2 -f- rf und ]/X 2 -f- Y 2
bestimmen ein Parallelogramm mit dem Inhalt
(Xr,-Ti)dt = ±öt.
Dieses Parallelogramm ist nun bis auf unendlich kleine Grössen zweiter
Ordnung inhaltsgleich mit dem Rechteck über ]/X 2 -{- Y 2 , dessen Höhe
die Breite ds des Streifens ist, den die beiden Integralcurven co — c
und co — c-\- de einschliessen, gemessen an der Stelle (#, y). Es ist also:
oder;
M= dt
Ss• J/Z 2 + Y 2 ’
in Worten:
Satz 1: Ein Multiplicator M der Differentialgleichung
Xdy — Ydx = 0
ist umgekehrt proportional dem Inhalt des Bechteckes, dessen eine Seite
der Normalabstand im Punkte (x, y) zwischen der durch den Punkt hin
durchgehenden und einer infinitesimal benachbarten Integralcurve, die andere
die auf der Tangente dieses Punktes abgetragene Strecke |/X 2 -j- Y 2 ist'*).
Ursprünglich ist Lie zu dem obigen Satze auf einem anderen Zweite Ab-
• ... . leitung der
Wege gelangt, ohne mit dem Begriff der infinitesimalen Transformation geomeu-i-
zu operieren, nämlich so : umg dea
TI ' TT»*' 1T»*Jt>1 • Multipli-
Es seien dx und dy die Projectionen der Breite ds des von zwei cators.
benachbarten Integralcurven co = c und co — c -j- de eiugeschlossenen
: ) Lie, Gesellsch. d. W. zu Christiania 1874.