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Kapitel 1, §§ 1, 2.
Invariante
Function.
Rotation.
x x = x-\- a, y x = y
unserer Gruppe invariant bleiben, für welche also identisch
&Oi, yi) = + «,?) = 2/)
ist, was für einen Wert auch a haben mag, so brauchen wir, wie wir
sehen werden, nur a unendlich klein zu wählen, also nur die infini
tesimale Translation 12/^ — CO -{- dt, y x =y auszuführen, um die gesuchte
Function zu bestimmen. Denn es kommt nach dem Taylor 7 sehen Satze
durch Entwickelung nach a:
f i'/i-i t-v- ■' t
a d Si (x, y)
£l(x, y) -j-
d x
+ JTj d ‘ a & y) +■■■ = SUx, y), :
dx
oder, wenn wir beiderseits R(x,y) streichen, und von Gliedern zweiter
Ordnung in a absehen:
d&(x, y) _ q
dx
Sl ist also eine Function von y allein. Umgekehrt erfüllt, wie man
sieht, jede beliebige Function ii von y allein die obige Forderung bei
beliebigem endlichen a. Jede Function Si («/) ist demnach eine In
variante unserer Gruppe. Sie ändert sich nicht, wenn man anstelle
von x, y die durch eine beliebige Translation der Gruppe bestimmten
neuen Yeränderlichen x u y x einsetzt. Wenn man eine beliebige bei
der Gruppe invariante Function einer Constanten gleich setzt: &{y)
= Const., so stellt sie eine oder mehrere Bahncurven y = Const. der
eingliedrigen Gruppe dar. Dies ist eine bemerkenswerte Thatsache,
deren inneren Grund wir später erkennen werden.
§ 2. Die eingliedrige Gruppe der Rotationen um einen festen
Punkt in der Ebene.
Wir haben eine Reihe von neuen Begriffen bei Betrachtung der
Translationen kennen gelernt. Diese werden wir später in grösserer
Allgemeinheit definieren und erläutern. Jetzt wollen wir ein zweites
Beispiel vorführen, in welchem alle jene Begriffe, wenn auch in an
derer Gestalt, wiederkehren.
Wir unterwerfen alle Punkte der Ebene gleichzeitig ein und der
selben Botation um einen festen Punkt, den wir zum Coordinatenanfang
0 wählen und mit dem Drehwinkel cc, gemessen im Sinne der Drehung
von der positiven x-Axe zur positiven y-Axe. Dadurch geht jeder
Punkt (x, y) in einen neuen (x x , y x ) über. Dem für alle Punkte der
Ebene gleichen Drehwinkel cc können wir einen beliebigen Wert bei
legen. Daher giebt es oo 1 Rotationen um den festen Punkt 0. Um