130 Kapitel 7, § 3.
Nach (3) aber ist:
{U 2 A) = (<? U x , Ä) + {q A, A).
Hieraus folgt, wenn wir an die Bemerkungen in § 1 erinnern:
(JJ 2 A) = tf([UyA) — Aa . U x f-\- q(AA) — Aq . Af,
wo noch (AA) = 0 ist. Substituieren wir hierin die Werte (4), so
kommt:
A 2 Af= . Af— Aa . Uyf— Aq . Af
oder:
(ply — A 2 — Ao)Af= Aa . üyf
Hierin sind 6ly — l 2 — Aq und Aa Functionen von x, y. Nach
Voraussetzung soll sich Uyf nicht nur um einen Factor von Af unter
scheiden. Es ist also notwendig einzeln jeder dieser beiden Coeffi-
cienten Null, insbesondere der zweite:
Aa = 0,
woraus folgt, dass a ein Integral £l(co) unserer Differentialgleichung
ist. Danach giebt (3) wieder unsere gesuchte Formel:
(6) V^il^UJ+QÄf.
Umkehrung. Nehmen wir nun umgekehrt an, Uyf sei eine infinitesimale Trans
formation, welche die Differentialgleichung gestattet, iß(co) sei eine
beliebig gewählte Function des Integrals ra und q eine beliebige
Function von x und y, so ist leicht zu zeigen, dass alsdann auch die
durch (5) bestimmte infinitesimale Transformation ü 2 f die Differential
gleichung invariant lässt. In der That giebt ja die Formel (5) für
f = o, da Aa = 0 und nach Voraussetzung Uyco eine Function
ist:
ü 2 CO = iß(cj) . ^(o),
d. h. auch ü 2 to ist eine Function von co allein. Die Schar co = Const.
gestattet also die infinitesimale Transformation Uyf
Daher werden wir unseren Satz jetzt so aussprechen:
Theorem 10: Ist Uyf eine nicht triviale infinitesimale Trans
formation, welche die Differentialgleichung
Xdy — Ydx — 0
gestattet, und setzt man
A f — X — -f- Y~
A ' — X dx + Y dy ’
so gestattet die Differentialgleichung auch jede infinitesimale
Transformation von der Form
U 2 f= Ii(co) Uyf + q(x, y)Af,