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Kapitel 13, §§ 3, 4.
Xi = x, y x = y + t,
deren erweiterte Gruppe lautet:
' = y x = y + t, y x = y
und auch — zur infinitesimalen Transformation hat.
dy
2. Beispiel: Die Erweiterung der infinitesimalen Rotation:
üfi
df . df
y tG- 4- x -¿r
J ox ' oy
liefert die infinitesimale Transformation der Linienelemente:
df , „ df , „ , df
U'f=-y^ x + x^ + {l + y^)^.
denn hier ist £ = — y, r] = x, also tj = — y || = 1 -f y' 2 .
Man kann sie auch so erhalten: Uf ist infinitesimale Transformation
der Gruppe von Rotationen:
x x — x cos t — y sin t, y x = x sin t + y cos t,
bei der, wie früher berechnet,
/ sin t -f- y cos t
cos t — y sin i
ist. Für t = dt giebt dies bis auf unendlich kleine Grössen höherer
Ordnung:
yi — i~$it = + y) (i + y'st) = y + (1 + y 0ätf
sodass in der That
dtj= (1 + y' 2 )dt
wird.
§ 4. Neues Kriterium dafür, dass eine Differentialgleichung erster
Ordnung in x, y eine eingliedrige Gruppe gestattet.
Jetzt sind wir soweit, dass wir tiefer auf die Theorie derjenigen
gew. Differentialgleichungen erster Ordnung in x, y eingehen können,
welche eine gegebene eingliedrige Gruppe von Punkttransformationen
gestatten. Wir nehmen also gewisse Probleme der zweiten Abteilung
hier wieder auf.
Eine Differentialgleichung erster Ordnung in x, y hat die Form
(io) a(x, y, y) = o.
(Früher nahmen wir sie immer in aufgelöster Form Xy'— Y — 0 an.)
Wählt man x, y ganz beliebig, so bestimmt sie y. Diese Gleichung
wird daher von oo 2 der oo 3 Linienelemente der Ebene erfüllt. Diese
hängen mit den Integralcurven eng zusammen, denn die Tangente der
durch den Punkt (x, y) gehenden Integralcurve hat eine Neigung y,