Erster Typus.
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verlangt ihre gleichzeitige Reduction auf die Formen zwei von
einander unabhängige Quadraturen.
Man kommt hier mit Quadraturen aus, während die Zurück
führung einer einzigen infinitesimalen Transformation TJ x f auf die
Form bekanntlich die Integration einer gewöhnlichen Differential
gleichung erster Ordnung und eine Quadratur verlangt (vgl. § 2 des
3. Kap.). Der Grund liegt darin, dass uns hier die besondere Eigen
schaft von ü x f bekannt ist, dass (U x U 2 ) = 0 ist, dass also mit
anderen Worten die Differentialgleichung U x f — 0 die infinitesimale
Transformation U 2 f gestattet, also die Bahncurven von U x f durch
Quadratur bestimmbar sind (nach Theorem 8, § 1 des 6. Kap.).
Ebenso lässt die Differentialgleichung ü 2 f = 0 die infinitesimale Trans
formation U x f zu, also können auch die Bahncurven von ü 2 f durch
Quadratur gefunden werden.
Beispiel: Sei:
UJ=
df . df
— yj x + x
TJ,f-
df
d x
+ y
df
dy ’ ^2/ ™ dx 1 V dy’
so ist (U X U 2 ) = 0, während keine Relation zwischen U x f und U 2 f
besteht. Also liegt der soeben besprochene Fall vor. Man kann neue
df rrs—df
Veränderliche £, angeben, wodurch ü x f=-r~, ü 2 f m —^
sie zu finden, haben wir die Gleichungen zu bilden:
wird. Um
di
dl
und
y d'x JrX dt)
dev
X-rr. + y
dt)
di)
yf~x + x dy
0, x
di
dy
dt)
0
dt) , vy 1
Tx + yji,^ 1 '
Die beiden ersten liefern:
dl
— V
d. h.
d x x* -f- y 2 ’
dl
dy
X 2 + y 2 »
= arc tg X + C0“t.
und die beiden letzten
dt)
d x
d. h.
dt)
dy
y
x 2 _j_ y2;
x* + i/ 2 ’
_ ,g + Const.
a; 2 -f y 2
Dass diese Functionen £ und l) die gewünschten Formen -|£,
liefern, geht schon aus ihrer geometrischen Bedeutung hervor, wenn
L ie, Differentialgleichungen. 27
Beispiel.