Die Jacobi’sche Identität. 209
Die, Differentialgleichungen.
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Weise entwickelte. Wir werden sie deshalb die specielle Jacobi’sche
Identität*) oder auch kurz die Jacobi’sche Identität nennen.
Man kann sie auf verschiedenen Wegen beweisen. Der nächst-
liegende, aber umständlichste wäre, die Ausdrücke ((AB)C) u. s. w.
direct auszurechnen und dann zu zeigen, dass sich alle Glieder fort
heben. In zwei Veränderlichen ist dies noch weniger umfangreich
und der Leser möge deshalb die Formel für n — 2 wirklich aus
rechnen.
Wir wollen die Identität nach einer Bemerkung von Engel be
weisen: Es ist
(AB) = A(Bf) - B(Af)
und daher
((AS)G) = A(B(Gf)) - B(A(Gf)) - G(A(Bf)-B(Af))
= A(B(Gf)) - B(A(Gf)) - C(A(Bf)) + G(B(Af)).
Durch cyklische Vertauschung der Buchstaben A, B, G gehen hieraus
die Entwickelungen von ((73C)Ä) und ((CA)B) hervor. Addiert
man dann die drei Formeln, so heben sich alle Glieder rechts paar
weis fort, denn z. B. A(B(Cf)) kommt in der ersten als erstes Glied
positiv, in der zweiten Formel als drittes Glied negativ vor u. s. w.,
sodass die Identität übrig bleibt:
((AB)C) + {{BC)A) + {(CA)B) = 0.
Diese specielle Identität gilt also stets für drei Ausdrücke Af, Bf,
Cf. Sie spielt eine wichtige Rolle in vielen Untersuchungen über
infinitesimale Transformationen.
Beispiel: Ist
Ar df i df
Af = x d^ + y Jy
i d f
T,y. 2 df nr °f l df
Bf=x 2 z L , Cf = A-A-A
ox 7 1 o x ' dz
so ist:
( OÄ) = ”+*£,
(AB) = x 2 U-,
v ' ox’
(BC) =
also
((AB)C)=- ((BG)A) = 0, ((CA)B) = 2x d / x ,
und die Summe der drei letzten Ausdrücke verschwindet identisch.
*) Die hervorragende Wichtigkeit der speciellen Jacohi’sehen Identität trat
wohl zuerst in der Theorie der Transformationsgruppen deutlich hervor.