men der Ebene.
§ 5. Beispiele von Berührungstransformationen. 61
gleichgestellte
hier die be-
l verschoben,
at:
nngstransfor-
),
lie Annahme
vertauschbare
' = y',
ansformation,
d.
kt p in die
dation längs
über, die
nsformationen,
‘t besitzt. Alle
dliclie Gruppe.
durch ebendiese Translation aus k hervorgeht. Mithin gehen alle
Punkte einer zur y-Axe parallelen Geraden bei S in congruente und
gleichgestellte Curven über, d. h. ¿2 = 0 hat die Form:
(41) £l(x, x x , y — y x ) = 0.
Hieraus leitet man nach Theorem 1 die gesuchte Berührungstrans
formation ab.
5. Beispiel: Gesucht wird die cdlgemeinste Berührungstransfonnation, 5
die mit allen Botationen um den Anfangspunkt vertauschbar ist.
Wir legen hierbei Polarcoordinaten r, cp zu Grunde, indem wir
auf die Schlussbemerkungen des vorigen Paragraphen verweisen. Geht
der Punkt p bei der gesuchten Berührungstransformation in die Curve
k über, so gehen diese Gebilde durch Rotation um den Anfangs
punkt in Punkte p x und Curven k x über derart, dass die gesuchte
Berührungstransformation die p x in die k x verwandelt. Also hat £1 = 0
hier die Form:
(42) £l(r, r x , cp — cpf) = 0.
Setzt man x, x x , y, y x statt r, r x , cp, cp x , so kommt die Gleichung
(41) des vorigen Paragraphen. Der innere Grund hierfür liegt darin,
dass die Rotationen um den Anfangspunkt in Polarcoordinaten:
r x = r, cp x = cp -[- Const.
dieselben Gleichungsformen wie die Translationen längs der y- Axe in
Cartesischen Coordinateli:
haben.
x x = x, y x — y -f- Const.
6. Beispiel: Gesucht wird die allgemeinste Berührungstransformation,
die mit allen Botationen um den Anfangspunkt und mit allen Translationen
vertauschbar ist. Sie wird mit allen Bewegungen der Ebene überhaupt
vertauschbar sein, da sich jede solche aus einer Rotation um den
Anfangspunkt und einer Translation zusammensetzen lässt. Die Gleichung
£1 = 0 muss in Cartesischen Coordinaten die Form (40) und in Polar
coordinaten die Form (42) haben. Nun hat die Gleichung
£l(x — x Xf y — yf) = 0
in Polarcoordinaten die Form (42) nur dann, wenn sie x — x x und
y — y x in der Verbindung
(x — x x ) 2 + (y — y x y
enthält, sodass die Gleichung £1 = 0 in der Form angenommen werden
kann:
£l = (x — x x y -}- (y — y x y — n 2 = 0.
Diese Gleichung aber trat schon im 2. Beispiel auf. Also folgt:
. Beispiel
I. Beispiel