78 Kapitel 4, § 4.
Die bei der infinitesimalen projectiven Transformation
TJf={a + cx +dy-j-hx 2 -\~1cxy)~~ + (& + ex + </«/ + hxy + Jcy 2 )
invarianten Punkte x, y ergeben sieb durch Nullsetzen der beiden
Coefficienten:
a -|- cx + dy -f- hx 1 hxy — 0,
h -j- ex -j- gy -j- hxy -}- lii/ = 0.
Diese beiden quadratischen Gleichungen müssen wir durch gemeinsame
Wurzelpaare x, y zu befriedigen suchen. Die erste ist linear in y
und giebt:
a + cx +
y d -(- kx
Setzt man diesen Wert in die zweite ein, so wird sie nicht vom
vierten, sondern nur vom dritten Gerade in x, d. h. es giebt (im all
gemeinen) drei Wertepaare x, y, und mithin lässt die infinitesimale
projective Transformation TJf im allgemeinen drei verschiedene Punkte
invariant. Es ist dann selbstverständlich, dass die Seiten des von
diesen drei Punkten gebildeten Dreiecks invariante Geraden sein müssen,
denn jede dieser Geraden geht ja wieder in eine Gerade über, während
doch zwei Punkte auf ihr fest bleiben. Wäre noch eine vierte Gerade
invariant, so würden ihre Schnittpunkte mit den drei anderen invariante
Punkte sein. Da es aber deren nur drei giebt, so folgt, dass im all
gemeinen keine vierte invariante Gerade existiert. Das invariante Ge
bilde von Punkten und Geraden ist also ein Dreieck.
Wohlbemerkt können für specielle projective Transformationen
(z. B. für die Translationen) ganz andere Umstände statthaben, denn
es ist möglich, dass die obige Auflösung der beiden quadratischen
Gleichungen bei besonderer Wahl der Constanten a, b, c • • • Je zu ganz
anderen Ergebnissen führt. Doch wollen wir hier nur den allgemeinen
Fall in Betracht ziehen. Ein tieferes Eingehen auf diese wichtige,
wenn auch einfache Frage ist hier noch nicht am Platze.
Um nun die Bahncurven der von TJf erzeugten eingliedrigen pro
jectiven Gruppe zu bestimmen, wollen wir das Coordinatensystem so
wählen, dass die beiden Axen und die unendlich ferne Gerade jenes
invariante Dreieck bilden. (Dies lässt sich immer durch eine projective
Umformung des Coordinatensystems erreichen.) Alsdann haben die
Constanten a, b, c • • • Ti in Uf specielle Werte. Da zunächst der An
fangspunkt in Ruhe bleiben soll, so muss a = h = 0 sein (denn für
x == y — 0 müssen £ und y verschwinden). Der unendlich ferne Punkt
der x-Axe ist invariant, wenn jede Gerade, die ihn enthält, also jede