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Kapitel 16, § 6.
bei der infinitesimalen Transformation % -j- rj ~ ausser x, y noch y
Es sollen aber | und rj frei von y sein. Dies Kriterium zerfällt also
in eine Anzahl von Differentialgleichungen zur Bestimmung von |
und r], da es für jedes y bestehen muss, und es ist, wie unser obiges
Beispiel lehrt, wohl möglich, dass diese Gleichungen sich nur durch
| = 7] = 0 erfüllen lassen.
Weil jene Bedingung bei gegebenem ca in eine Anzahl Relationen
zwischen £, 7] und ihren Differentialquotienten zerfällt, ist es anderer
seits häufig leicht, eine oder einige infinitesimale Transformationen
anzugeben, welche y" — ca = 0 gestattet. Wir werden dies an einem
unten folgenden Beispiele sehen.
Veraiige- Wir geben hier in aller Kürze die Verallgemeinerung des Theorems 36
ler Ergeh- des § 5 für Differentialgleichungen höherer Ordnung an. Es liege eine
msse. infinitesimale Puukttransformation
Uf= £(>, y) v (x, y) | f y
vor. Wir können nach allen Differentialgleichungen m tei Ordnung:
y m — Sl(x, y, y • • • y( m ~- l )) = 0
fragen, welche TJf gestatten. Wir fanden, dass man, um alle Differential
gleichungen zweiter Ordnung zu erhalten, welche bei Uf invariant bleiben,
so vergehen kann: Man bestimmt die Invariante u von TJf und eine y
enthaltende Invariante v der einmal erweiterten Gruppe U' f. Alsdann ist
dv . .
u eine Invariante der zweimal erweiterten Gruppe U f und
dv n _
-j Q(u. v) — 0
du ' ’ J
die allgemeinste gesuchte Differentialgleichung zweiter Ordnung. Um nun
invariante Differentialgleichungen dritter Ordnung zu erhalten, hat man die
eine Invariante der dreimal erweiterten Gruppe ZI"' f gleich Null zu
du du
tende Invariante ist, also jede andere eine Function von u, v, und
’ du
■j-z sein muss. Demnach ist:
die allgemeinste gesuchte Differentialgleichung dritter Ordnung.
So findet man überhaupt, dass die allgemeinste Differentialgleichung
m iet Ordnung
y (m) — Sl(x, y, y • • • 2/ ( ™-i)) = o,
welche Uf gestattet, die Form hat: