364 V. Abschnitt. § 1. Differentialgleichungen erster Ordnung. Allgemeines
Die verlangten geometrischen Orte 1 ) sind also Kurven dritter Ord
nung, welche wegen des gleichartigen Baues ihrer Gleichungen ähnliche
Eigenschaften besitzen.
348. Form des allgemeinen Integrals bei verschiedenen
Formen der Differentialgleichung. Es ist im voraus einleuchtend,
daß zwischen der Struktur einer Differentialgleichung und derjenigen ihres
allgemeinen Integrals ein Zusammenhang bestehen wird. Bevor wir diesen
Zusammenhang in einer Anzahl wichtiger Fälle feststellen, wollen wir
einen hiermit zusammenhängenden Begriff entwickeln.
Es sei F{x, y, G) = 0 (14)
ein einfach unendliches Kurvensystem; auf dasselbe werde die Trans
formation (64, II) x (p{x v y v a), y = f(x x , y v a) (15)
mit dem veränderlichen Parameter a angewendet. Verwandelt sich dabei
die Gleichung (14) in eine gleichartig gebaute mit den Variablen x x , y x ,
nämlich in ^ Q x ) = 0, (16)
so bedeutet dies, daß durch die Transformation (15) jede Kurve von (14)
in eine bestimmte andere desselben Systems verwandelt worden ist; es
wird im allgemeinen G x eine Funktion von C und a sein. Wir wollen
dann sagen, das Kurvensystem (14) gehe bei der Transformation (15) in
sich selbst über oder bleibe invariant.
Ist f{cc, y, y) = ° (17)
die zu (14) gehörige Differentialgleichung, so kann die zu (16) gehörige
auf zweifache Weise gewonnen werden; einmal durch Anwendung der
Transformation (15) auf (17), oder aber durch Differentiation von (16)
nach x x und Elimination von C x ] da aber (16) mit (14) bis auf die Be
zeichnungen völlig übereinstimmt, so wird auch die neue Differential
gleichung mit jener (17) übereinstimmen, also lauten müssen
* f(%v Vi, Vx) = °- (18)
Es ändert hiernach eine Transformation, ivelche ein Kurvensystem in
variant läßt, auch die Form seiner Differentialgleichung nicht, anders ge
sagt, sie läßt auch diese invariant.
1) Die Ortskurven können auch als Erzeugnisse des vor gelegten Kreisbüschels
mit zwei projektiven Strahlenbüscheln dargestellt werden, die erste mit dem Dureh-
inesserbüschel aus dem Punkte bjc, die zweite mit dem Polarenbüschel, welches
dem genannten Punkte in bezug auf das Kreisbüsehel entspricht.