Bestimmung d. Differentialgl. 1. Ord., welche e. vorgelegte eingl. Gr. gestatten. 139
diese also durch Elimination von a aus (6) und der differenzierten
Gleichung d£l((p, if) — 0. Damit hat man dann den allgemeinen ¿^rentiai
Ausdruck einer gewöhnlichen Differentialgleichung erster Ordnung ge- gl ® i< * u “g en
funden, welche unsere eingliedrige Gruppe gestattet. Man darf nichtigster
vergessen, dass man hierdurch eine Differentialgleichung, welche die
Gruppe gestattet, nicht erhält, nämlich die der Bahncurven. Aber
die Bahncurven sind mit den endlichen Gleichungen der Gruppe be
kannt (vgl. Satz 7, § 2 des 4. Kap.), also ist auch ihre Differential
gleichung durch Differentiation und Elimination zu finden. Daher:
Satz 1: Kennt man die endlichen Gleichungen einer eingliedrigen
Gruppe in x, y, so kann man allein durch Differentiation und Elimi
nation alle gewöhnlichen Differentialgleichungen erster Ordnung zwischen
x und y bestimmen, welche die Gruppe gestatten.
Das hier vorgetragene Verfahren liefert alle Differentialgleichungen
erster Ordnung, welche die Gruppe oder, was auf dasselbe hiuaus-
kommt, ihre infinitesimale Transformation gestatten. Nach Theorem 8
(§ 1 des 6. Kap.) lässt sich daher zu jeder dieser Differentialgleichungen,
mit Ausnahme der Differentialgleichung der Bahncurven, ein Multipli
cator angeben, und sie sind mithin durch Quadratur integrierbar.
Man könnte durch dieses Verfahren unbegrenzt viele Differential
gleichungen erster Ordnung auffinden, die integrierbar sind, denn es
sind uns ja alle eingliedrigen Gruppen der Ebene bekannt in der
Darstellungsform
Vi) = ß (>; V), w i x i, y 1 )~~t = W(x, y),
(vgl. Theorem 1, § 4 des 2. Kap.). Allein diese Methode leidet an
dem wesentlichen Übelstande, dass sie keine rechte Übersicht über
die mannigfaltigen Formen solcher Differentialgleichungen gewährt.
Später geben wir eine andere Methode, die in dieser Hinsicht voll
kommener ist.
Hervorgehoben sei noch, dass unser Verfahren natürlich alle
Differentialgleichungen erster Ordnung ergeben muss, denn jede solche
Differentialgleichung gestattet eingliedrige Gruppen. (Vgl. Satz 8 des
§ 4, 6. Kap.) Damit ist nun aber keineswegs gesagt, dass man auch
alle Differentialgleichungen Xdy — Ydx — 0 integrieren könne. Die
Schwierigkeit ist eben die, wenn eine solche Differentialgleichung
integriert werden soll, eine eingliedrige Gruppe zu finden, welche sie
invariant lässt und ihre Integralcurven nicht zu Bahncurven bat.
Wenn nun nicht die endlichen Gleichungen der eingliedrigen
Gruppe vorgelegt sind, sondern nur ihre infinitesimale Transformation