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Kapitel 23, § 1.
§ 1. Differentialgleichungen zweiter Ordnung in x, y, welche eine
dreigliedrige Gruppe von infinitesimalen Transformationen gestatten.
Nachweis,
dass jede
Integral-
curve eine
Bahncurvc
oder inv.
Curve ist.
Nehmen wir an, die Differentialgleichung
&i x > V, V, y) = 0
gestatte die drei infinitesimalen Punkttransformatiouen UJ, UJ, UJ,
welche eine dreigliedrige Gruppe bilden. Alsdann ist die Schar der
oo 2 Integralcurven:
G)(X, i), d, J)) = 0 (a, b = Coust.)
der Differentialgleichung invariant gegenüber diesen dreien und über
haupt jeder infinitesimalen Transformation
Const. UJ -f- Const. UJ + Const. UJ
der dreigliedrigen Gruppe.
Betrachten wir insbesondere eine bestimmte, aber beliebige unter
diesen Integralcurven, erteilen wir also a und b bestimmte Werte.
UJ führt diese Curve
a (x, y, a, b) = 0
in die Curve
a{x, y, a, b) — JaÖt = 0
über. Diese muss zur Schar der Integralcurven gehören und also auch
eine Gleichung von der Form haben:
a(x, y,a — d t a, b — d\b) = 0
den di
oder:
a(x, y, a,b) — ~ d\a — ~ d\b = 0.
Hier sind d x a und d\b gewisse unendlich kleine Zahlen, Es ist also:
rr 0 CO (X | 3 CO Jj
x a . ^ ^ 'di) §t
Analog führen UJ und UJ die Curve a — 0 in benachbarte Curven
a(x, y,a — d 2 a, b —- ö 2 b) — 0,
a{x, y,a — d ;i a, b — öj) == 0
über, und es ist
tt & ® cc | () co Öq Jj
u * a =j^-ät +
TT dco ö„a .
Ua = — -f,.
dh Öt ’
dco 8 3 b
da öt Jb TT
Nun ist es leicht, eine infinitesimale Transformation
<bU t f + c.tü.J + c s U s f
der dreigliedrigen Gruppe anzugeben, welche die Integralcurve