Beispiele: Klassen von Differentialgleichungen erster Ordnung in x, y. 143
Enthält die Curvengleichung x, so hat sie etwa die Form
® — 9>(i0 = 0
und liefert daher die Curvenschar
x
a
9>
= 0
oder bequemer
ax — <p(ay) — 0.
(Zu letzterer Form wären wir gelangt, wenn wir wie im vorigen
Paragraphen die Gleichung der ursprünglichen Curve in x 1} y 1 ge
schrieben hätten.) Um die zugehörige Differentialgleichung zu finden,
müssen wir differenzieren:
dx — (p (ay) dy — 0
und a aus den beiden letzten Gleichungen eliminieren. Die letzte
giebt ay in der Form:
und also:
a = j^{y)-
Setzen wir dies in die erste Gleichung ein, so kommt
f Hy) — <pit(y)) = 0
oder, wenn nach?/'aufgelöst wird, eine Differentialgleichung von der Form
y - F ii) -
Es ist etwas mühselig, auf directem Wege (indem man auf die Ent
stehung dieser Gleichung recurriert) einzusehen, dass hierin F eine
beliebige Function von ~ sein kann. Wir bestätigen es indirect, in
dem wir bemerken, dass die letzte Differentialgleichung die infinitesi
male Transformation
üf=x
df
d x
+ y
df
dy
unserer Gruppe bei beliebig gewähltem F gestattet. Denn die
unserer Gleichung gehörige partielle Differentialgleichung lautet:
und es ist also, wie Ausrechnung lehrt:
zu
(UÄ) = — Af
Die Differentialgleichung y — F — 0 ist also wirklich die allgemeine
homogene.