Die Bahncurven einer eingliedrigen Gruppe der Ebene.
65
(2) x = <p(x 0} y 0 , t), y = if(x Qt y bt t)
bestimmt werden, in denen t willkürlich ist.
Den Ort aller oo 1 Punkte, in welche ein bestimmter Punkt
p 0 der Ebene vermöge aller Transformationen (2) der vorgelegten
Gruppe übergeführt werden kann, nennen wir seine Bahncurve. Die Bahncurve.
Gleichung derselben ergiebt sich durch Elimination von t aus den
beiden Gleichungen (2) in der Form
«0, V, %o, y 0 ) = 0 >
in der x 0 , y 0 , die Coordinaten des ursprünglichen Punktes, die Rolle
von Constanten spielen. Die Gleichungen (2) geben für jedes t einen
Punkt (x, y) der Curve, insbesondere geben sie für den der identischen
Transformation entsprechenden Parameterwert, also etwa für t = 0,
den Punkt p 0 selbst.
In dem Wesen des Gruppenbegriffs liegt es, dass alle Punkte auf
der Bahncurve des Punktes p 0 eben diese Curve auch zur Bahncurve
haben. Eine gewisse Transformation der Gruppe nämlich wird p 0 in
einen beliebigen anderen Punkt p x auf der Bahncurve von p 0 über
führen. Wenn man nun auf p x irgend eine Transformation der Gruppe
ausübt, so wird dieselbe etwa p x nach p 2 bringen. Auch p 2 liegt, wie
wir beweisen werden, auf der Bahncurve von p 0 . In der That, die
Aufeinanderfolge jener beiden Transformationen der Gruppe, deren erste
p 0 nach p x , deren zweite p i nach p 2 brachte, ist gemäss der Gruppen-
definitiou einer einzigen Transformation der Gruppe äquivalent, welche
direct p 0 nach p 2 versetzt. Aber alle Transformationen der Gruppe
führen p 0 stets in Punkte seiner Bahncurve über, also auch diese,
welche p 0 nach p. 2 bringt. Demnach liegt p. 2 , der Punkt, in welchen
p ± bei einer beliebigen Transformation der Gruppe übergeht, auf der
Bahncurve von p 0 .
Satz 2: Ist hei einer eingliedrigen Gruppe der Ebene p x ein Punkt
auf der Bahncurve des Punktes p 0 , so ist diese Curve auch Bahncurve
des Punktes p L .
Zu jedem Punkt gehört also eine Bahncurve, jede Bahncurve aber
ist Bahncurve für ihre oo 1 Punkte.
Die Überlegung, welche zum Satz 2 führte, lässt sich in einige
wenige Gleichungen zusammenfassen, wenn man von einer einfachen
Symbolik Gebrauch macht, die wir, da sie auch später benutzt wird,
hier kurz auseinandersetzen: Wir wollen unter T a , T b , T c • • • die
Transformationen unserer Gruppe verstehen, welche den Parameter
werten t — a,b, c • • • zugehören, und unter T a T b die successive Aus
führung der Transformationen T a und T b oder also die Transformation
Lio, Differentialgleichungen. . 5