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Kapitel 23, § 1.
folgende Integrationsmethode dar: Man führt in die Gruppe solche
neue Veränderliche ein, dass sie ihre cauonische Form annimmt. Dabei
geht die Differentialgleichung in eine solche über, welche eine der
oben bestimmten Typen von dreigliedrigen Gruppen gestattet, und
vereinfacht sich deshalb bedeutend, da jene Typen selbst sehr einfache
Gestalt haben.
Die Integration wäre also geleistet, wenn man
1) jede dreigliedrige Gruppe auf ihre canonische Form zurück
führen und
2) jede Differentialgleichung zweiter Ordnung, welche eine jener
canonischen Gruppen gestattet, integrieren könnte.
Mit dem ersten Problem beschäftigen wir uns in diesem, mit
dem zweiten im nächsten Kapitel. Eine andere Integrationsmethode,
nach der die Zurückführung auf die canonischen Formen in den meisten
Fällen vermieden werden kann, soll zum Schluss des nächsten Ka
pitels entwickelt werden.
Problem der
Reduction
Unsere Aufgabe ist also jetzt die, eine vorgelegte dreigliedrige Gruppe
Gruppt auf üi. /? U 3 f auf ihren Typus durch Benutzung passender Variabein
ihren Typus zurückzufvihren. Dabei bemerken wir, dass dies Problem eigentlich
zwei einzelne enthält. Erstens nämlich handelt es sich darum, über
haupt zu erkennen, welche von den obigen 13 Gruppen der zugehörige
Typus ist, und zweitens darum, wie man die zur Überführung nötigen
neuen Yariabeln bestimmt. In bezug auf das erste Problem, das wir
aex Gruppf^ as der Normierung der Gruppe nennen, können wir Folgendes von
vornherein aussagen: Indem wir (JJ^Uf), {U^Uf) und (U 2 Uf) bilden,
erkennen wir, ob die erste derivierte Gruppe 3-, 2-, 1- oder 0-gliedrig
ist, d. h. ob der gesuchte Typus in der Zusammenstellung des § 3
des vorigen Kapitels unter A, B, G oder D vorkommt. Dadurch wird
die Zahl der Typen in jedem Fall erheblich verringert. Auch können
wir die Gruppen 3 und 13 nach dem Obigen von vornherein aus-
schliessen.
Wie sich die weitere Normierung des Typus und die Überführung
in den Typus in jedem einzelnen Falle gestaltet, soll in den folgenden
Paragraphen entwickelt werden.
Dabei wird von einer einfachen Bemerkung mehrfach Gebrauch
gemacht, die wir hier vorausschicken wollen.
Bilden U t f, UJ\ UJ eine dreigliedrige Gruppe und sind Uff,
niffgi. i. o. Uff, Uff die einmal erweiterten infinitesimalen Transformationen,
also etwa