Integration einer gewöhnlichen Differentialgleichung dritter Ordnung in x, y. 563
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Si'
IV
((JLi-p!),
r+y* ( 3 y ~~ w ) = a >
so lautet die Differentialgleichung:
fff r\
y — co = 0.
Um sie zu integrieren, beachten wir, dass die gesuchte Curve in eine
ebensolche übergeht, wenn man sie in der Ebene verschiebt oder
dreht. Die Differentialgleichung gestattet daher die Translationen:
UJ = p, ü 2 f=q
und die Rotation:
U 3 f= — yp + xq,
die zusammen eine dreigliedrige Gruppe von infinitesimalen Trans
formationen bilden. Die gewöhnliche Differentialgleichung y
ist der linearen partiellen äquivalent:
co
0
A r df , f df .
A f=di + y ¥ii + ,J
% + ro |4 = 0,
' 1 oy ’
dy J dy’
welche die zweimal erweiterten infinitesimalen Transformationen zulässt:
Ui T — dx>
U"f= fLL
u * ’ — dy’
df
df
df
df
A =
3 2/Y' 2 — (1 + y 2 )™
u*f= ~ y ¿jo + x %, + t 1 + y' 2 ) w + 3 yy" dfr ’
die eine dreigliedrige Gruppe bilden, deren erste derivierte Gruppe
zweigliedrig ist. Es ist die Determinante von Af und den ü"f:
1 y y" co
10 0 0
0 10 0
-y x 1 + ip 3yy
= y" 2 • w.
Sobald wir w e|e 0 annehmen, was wir thun wollen, ist A e|e 0, und
wir können die Integration nach der Methode des vorigen Paragraphen
durch drei Quadraturen ermöglichen.
Es ist:
(U''un = 0, (JJ”U 3 ) = U 2 ", (i7 2 "U 3 ") = - U t ",
während jedes (JJl'A) = A, Af ist. Die drei Gleichungen:
Af= 0, ü;'f= 0, ü 2 "f = 0
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