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Kapitel 11, § 1.
Trans
formation.
Kapitel 11.
Eingliedrige Gruppe in drei Veränderlichen.
Um die Theorie der Differentialgleichungen erster Ordnung, welche
alle Transformationen einer eingliedrigen Gruppe gestatten, zu einem
befriedigenden Abschlüsse zu bringen, ist es notwendig, zunächst ein
gliedrige Gruppen in drei Veränderlichen zu betrachten. Der Leser
wird finden, dass diese Betrachtungen in sehr vielen Punkten nur
insofern von denen des 2. und 3. Kapitels abweichen, als jetzt die
Zahl der Veränderlichen 3 statt 2 ist. Es mag deshalb auch gestattet
sein, die Darstellung möglichst knapp zu fassen und bezüglich der
ausführlichen Entwickelungen häufig auf jene beiden Kapitel zurück
zuverweisen.
§ 1, Definition der eingliedrigen Gruppe im Raume, Existenz einer
infinitesimalen Transformation derselben.
Drei Gleichungen von der Form
(1) x x = cp 0, y, z), y l = cl’ (x, y, z), z x = %(x, y, z),
von denen vorausgesetzt wird, dass sie auch nach x, y, z auflösbar
seien, bestimmen allgemein eine Transformation der Veränderlichen
x, y, z in die neuen Veränderlichen x 1} y 1} z x . Wir fassen sie wie
früher begrifflich auf als eine Operation, welche alle Punkte (x, y, z)
des Raumes in neue Punkte {x x , y 1} zf) desselben überführt. Eine
Fläche wird also durch die Transformation wieder in eine Fläche, eine
Curve wieder in eine Curve verwandelt. Will man die Gleichung
der Fläche aufstellen, in welche die gegebene Fläche
£l{x, y,z) = 0
vermöge der Transformation übergeht, so hat man hieraus x, y, z
vermöge der Gleichungen (1) zu eliminieren, wodurch sich die gesuchte
Gleichung
W{x x , y 1} zf) = 0
der transformierten Fläche ergiebt. Man wird also zunächst die
Gleichungen (1) nach x, y, z auf lösen, dies gebe etwa:
(2) x = v(x x ,y 1 ,z 1 ), y = ^0 1; y x , zf), z — %(x l} y x , zf),
und dann diese Werte (2) in ß = 0 einführen:
W(x 1} y x , zf) = ß(^, i) = 0.