"Erweiterung eines Klammerausdruckes.
399
An dieser Stelle wollen wir den früher versprochenen rein analytischen^!® 1 '*^'
Beweis dafür führen, dass, wenn u die Invariante und v eine Differential- dass
invariante erster Ordnung von Uf ist, alsdann 3— eine Differential- L
ÜU wemiUu=0,
invariante zweiter Ordnung von Uf d. h. 00=0 ist.
(!)=»•
u'
idv\
\ dü)
0
ist. (Vgl. § 5 des 16. Kap.)
Da u frei von y ist, so ist wegen Uu = 0 auch U'u EEE 0, anderer
seits ist U'v = 0, also auch
U'(v — ßu) EEE 0,
wo a eine beliebige Constante bedeutet. Wir bilden nun
dv + v y tf + V yV"
du u x u y y
und setzen wie oben
Bf = K 4. j £l s’f=—+v~ + y" K
' dx ' ^ dy' ’ dx ' ^ 7)r “ ' J ’
dy'
dy
dy
sodass
dv
du
B'v
B u
wird. Nun ist
Bu - U’\B'v) — B'v ■ V"(Bu)
{Buy
- B'l • B'f— 0
df
dy
df
df_
dy"
Nach dem Obigen aber ist
ü"{B'f) - B'(U"f) = {TJ"B')
oder, da | gar nicht y enthält:
V'\B'f) - B\U”f) = — Bi ■ B'f - < iy ..
Dementsprechend war auch
u\Bf) - B(n'f) = - Bi ■ Bf— e Sy .
Also ist, wenn hierin v und u für f eingesetzt werden:
U"{B'v) = B\U'-'v) — Bl- B'v,
U' (Bu) eee B (ZJ'u) — Bl • Bu,
oder, da ü"v EEE U'v EEE 0, U'u EE Uu EEE 0 und U {Bif) = U (Bu) ist:
U"{B'v) = — Bl- B'v, ü'\Bu) = — Bl- Bu
und demnach wird nunmehr:
¡dv\ — Bu • Bl ■ B’v -f- B'v ■ Bl • Bu
\du/
U'
{Buf
0,
dv
was zu beweisen war. -5— ist also in der That Differentialinvariante
du
zweiter Ordnung.