Eingliedrige Gruppe in n Veränderlichen.
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Nunmehr gehen wir einen entgegengesetzten Weg: Wir nehmen Constr. e,
an, nicht eine Gruppe, sondern eine infinitesimale Transformation sei aus e. inf.
Trf.
Wir werden eine eingliedrige Gruppe construieren, welche eben diese
infinitesimale Transformation besitzt.
Zu dem Zweck integrieren wir das simultane System:
■ * X n ) ^2 G'l J #2 ‘ ' ’ X n ) O®! 1 )
in den n + 1 Veränderlichen x X} x 2 ' • • • x n ' und t. Ein solches System
integrieren heisst, etwa x x , x 2 • • • x n ' als Functionen von t be
stimmen, sodass sie diese n Gleichungen (7) identisch erfüllen. Wie
bekannt, lassen sich über die Anfangswerte, welche x X} x 2 • • • x n ' für
t — 0 haben, noch Voraussetzungen treffen. Wir wollen die Anfangs
bedingung vorschreiben, dass sich x x , x 2 ' • ■ • x n ' für t = 0 auf die als
Integrationsconstanten zu betrachtenden Grössen x x , x 2 • • • x n redu-
cieren. Alsdann ergeben sich gewisse n Integralgleichungen von
der Form:
x x = & x (x x , x 2 • • • Xn, t), X 2 = x 2 • • • x n , t) • • •
x n — ^ n {x x , x 2 • • • x n , Q.
Diese Gleichungen stellen nun auch eine Transformation der Ver
änderlichen x x , x 2 • • • x n in die neuen Veränderlichen x x , x 2 • • • ■#„'
dar. Da sie noch t enthalten, so haben wir, weil wir t beliebig als
Constante annehmen können, hiermit oo 1 Transformationen erhalten.
t — 0 giebt insbesondere die identische x k — x k .
Wir behaupten, dass diese oo 1 Transformationen (8) eine Gruppe
bilden. In der That erkennt man dies durch näheres Eingehen auf
die Integration des simultanen Systems (7): Zunächst besitzt (7) n — 1
von einander unabhängige und von t freie Integrale:
(, X 1 } X 2 ’ ’ * Xn ); * ’ * ß?l—1 ; *^2 ’ " " Xn )*
Um ein letztes, t enthaltendes Integral zu finden, wird man vermöge:
ßj (X x • • • Xn ) — C x , • • • iQ/ n — x (äC x ’ • • Xn ) Cn—1
etwa x 2) x 3 • • • x n ' als Functionen von x x und den Constanten c x ,
c 2 • • • 1 darstellen und sie danach aus
dx v
eliminieren. Dann wird die linke Seite eine Function von x x und
den Constanten c x , c 2 • • ■ c n —1 und eine Quadratur giebt ein Integral
von der Form F(x x , c x , c 2 • • • c„_i) — t Wenn man hierin wieder