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die Ableitung
Kapitels be-
Anfangspunkt
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ich diese ganze
geometrischen
unsere Methode
durchzuführen.
aus einer
lern Begriff einer
zeigen, wie man
nippe gelangen
Construction einer Gruppe aus einer infinitesimalen Transformation. 31
kann. Wir wollen also jetzt ganz davon absehen, dass die infinitesi
male Transformation etwa die einer eingliedrigen Gruppe sei, wir
wollen sie vielmehr direct ohne Benutzung des Gruppenbegriffs defi
nieren durch zwei Gleichungen von der Form:
(9) x'=x%{x,y)dt-\ , ij = yri(x,ij)dt -1 ,
wo | und 7] zwei irgendwie gegebene Functionen von x, y sein sollen
und dt eine unendlich kleine Grösse bedeute. Wir denken uns die
weggelassenen Glieder als convergente Potenzreihen nach dt, die mit
Gliedern zweiter Ordnung beginnen.
Diese Transformation (9) ist eine infinitesimale, denn sie führt
alle Punkte (x, y) in ihnen unendlich benachbarte Punkte {x, y') über,
deren Coordinaten, wenn wir von unendlich kleinen Grössen zweiter
Ordnung absehen, um die infinitesimalen Strecken
(10) dx — ^dt, dy = ydt
grösser als die ursprünglichen sind. Jedem Punkte (x, y) wird somit
eine unendlich kleine Fortschreitungsstrecke von der Länge
Fortschrei-
tungsstreoke
u. -richtung.
Ydx 2 -f- dy 2 = ]/£ 2 -f- rf dt
zugeordnet und zwar den verschiedenen Punkten im allgemeinen solche
von verschiedener Länge und verschiedener Lichtung.
Man erhält ein anschauliches und fruchtbares Bild von der infini- Kin ^“ ati -
tesimalen Transformation (9), wenn man von unendlich kleinen Grössen
zweiter Ordnung absieht und sich vorstellt, dass alle Punkte (x, if)
der Ebene in Bewegung versetzt werden und im Zeitelement dt eben
jene unendlich kleinen Strecken ]/| 2 -f- rf 1 dt beschreiben, deren Pro-
jectioneu auf die Axen die Längen %dt und rjdt haben. Dies anschau
liche Bild legt es uns nahe, die betreffende unendlich kleine Orts
veränderung fortwährend nach einander, unendlich oft auszuführen.
Im ersten Zeitelement dt gelangt der Punkt (x, y) aus seiner Anfangs
lage in die neue Lage (x, y), im nächsten Zeitelemeut dt durchläuft
er alsdann die unendlich kleine Strecke ]/£(#', y') 2 -f- y(x, y f dt u. s. w.
Der ursprüngliche Punkt (x, y) kommt durch diese fortwährende Aus
führung der infinitesimalen Transformation nacheinander in lauter
neue Lagen, die eine stetige Reihe bilden, also eine Curve darstellen.
Wir denken uns also, präciser gesagt, alle Punkte der Ebene in
Bewegungen begriffen, welche dadurch definiert sind, dass für jeden
Punkt (x, y) die Geschwindigkeitscomponenten die Werte
^ = Ux^yf), ~ = 7j(x lf yf)
haben, die nur vom Orte {x, y), nicht aber von der Zeit abhängeu.