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Kapitel 20, § 4.
t)" = 0
annimmt, deren Integralgleichung lautet:
tj — Const. • £ -f- Const.
Die Curven lj = Const. sind die Bahncurven von U x f, die Curven
£ = Const. die von U 2 f und jede infinitesimale Transformation von
der Form c x Uff -\-c 2 Uff (c x , c 2 = Const.) oder c x -j- c 2 ^ hat offen
bar Bahncurven von der Form
b ?= Const. • £ -j- Const.,
d. h.: Im vorliegenden Fall sind die Integralcurven der Differential
gleichung die cx) 2 Bahncurven aller oo 1 infinitesimalen Transformationen
der zweigliedrigen Gruppe U x f, ü 2 f von infinitesimalen Transfor
mationen.
In diesem Fall ist die Differentialgleichung y"—co(x,y,y') — 0
sofort integrierbar durch Einführung der canonischen Veränderlichen
£; b- Da die Bestimmung derselben nach § 2 des 18. Kapitels zwei
von einander unabhängige Quadraturen erfordert, so sehen wir:
Wenn y"— co(x, y, y) — 0 zwei infinitesimale vertauschbare Trans
formationen U x f } U 2 f mit verschiedenen Bahncurven gestattet und
zwischen Uff Uff und Af eine lineare Relation besteht, so verlangt
die Integration zwei von einander unabhängige Quadraturen. Damit ist
der Ausnahmefall, dass die Determinante identisch verschwindet, erledigt.
In dem soeben besprochenen Fall können die zwei Quadraturen
sogar auf eine einzige reduciert werden. Wenn eine Relation
ßi U x f + ß 2 U'f + ccAf = 0
besteht, so heisst dies nach den geometrischen Auseinandersetzungen
des § 4, 15. Kap., dass jede Charakteristik von Af=0 für sich im
Raume (x, y, y') eine infinitesimale Transformation von der Form
U x f -j- c TJ 2 f gestattet, wo c eine Coustaute ist, die von Charakteristik
zu Charakteristik eine andere sein wird. Jede Charakteristik von
Af — 0 wird also eine Bahncurve einer infinitesimalen Transformation
Uff -f- c Uff sein. Kehren wir nun zur gewöhnlichen Differential
gleichung
V— «0; y, y) = 0
in der Ebene (x, y) zurück, so lehrt dies, dass, wie wir schon oben
auf andere Weise einsahen, jede der oo 2 Integralcurven dieser Glei
chung Bahncurve einer gewissen infinitesimalen Punkttransformation
U x f -j- c U 2 f der Ebene ist. Das Integrationsproblem kommt also
darauf zurück, diese zu bestimmen. Ist cp eine Invariante von