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Kapitel 12, § 3.
erfüllt werden und in diesem Fall ist jede beliebige auf einer dieser
Flächen gelegene Curve eine invariante Curve.
Theorem 18: Dreierlei Curven können hei einer eingliedrigen
Gruppe des Raumes, welche von der infinitesimalen Transfor
mation
df
dz
erzeugt wird, in Ruhe hleihen. Die einen (stets vorkommenden)
sind die oo 2 Dahncurven, d. h. die Charakteristiken der linearen
partiellen Differentialgleichung üf= 0. Zweitens kann es ver
kommen, dass die Gleichungen
10, y, z) = rj(x, y, z) = £0> V, *) = 0
von allen Punkten einer oder einiger Curven erfüllt werden.
Alsdann sind diese Curven ebenfalls invariant. Drittens ist
es möglich, dass diese drei Gleichungen von allen Punkten
einer oder einiger Flächen erfüllt werden. In diesem Falle
ist jede Curve auf einer dieser Flächen eine invariante.
Die in den beiden letzten Fällen auftretenden invarianten
Curven bestehen aus lauter einzeln invarianten Punkten.
Beispiele.
1. Beispiel: Fragen wir uns, ob bei der von der infinitesimalen
Transformation
TT n df , df |
Uf= — y -A- 4- x -G- + m
' J ox 1 Oy 1
df
dz
erzeugten eingliedrigen Gruppe von Schraubungen längs der #-Axe,
deren Bahncurven wir in § 2 als Schraubenlinien bestimmten, in
variante Curven der zweiten oder dritten Art existieren. Wir müssten
zu dem Zweck
x = y — m = 0
setzen. Es existieren also einzeln invariante Punkte (im Endlichen)
nur dann, wenn m = 0 ist. In diesem Falle sind es die Punkte der
Z-Axe. Dies ist selbstverständlich, denn für m — 0 reduciert sich die
infinitesimale Schraubung Df auf die infinitesimale Rotation
df ,
— V ö—r #
J ox 1
K
dy
um die z-Axe, die natürlich bei ihr invariant bleibt. Die Schrauben
linien, welche früher die Bahncurven waren, sind zu Kreisen dege
neriert.
2. Beispiel: Die von der infinitesimalen Transformation
tt n df , df - df
ZT f = X \~ y “ö 8 tt—
' ox XJ oy ÓZ