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Zweiter Abschnitt. Die linearen Liniengebilde.
schließen, daß bei dem zweiten Typus beide Involutionen hyperbolisch, bei
dem ersten beide elliptisch sind; doch wollen wir dies näher untersuchen.
29. Zwei Typen von hyperbolischen Paraboloiden. Zunächst
beweise ich:
Wenn eine Regelschar zwei rechtsparallele Geraden g, g' enthält, so
trägt sie eine Involution rechtsparalleler Geraden, und die Leitschar eine
solche linksparalleler Geraden.
Die Leitschar kann ich mir entstanden denken durch die Verbindungs
geraden entsprechender Punkte zweier projektiven Punktreihen auf den
Geraden g, g'. In zwei projektiven Punktreihen gehen von jedem Paar
entsprechender Punkte zwei Paare entsprechender gleicher Strecken aus 1 );
aber nur in dem einen Paar sind wirklich die gleichen Strecken ent
sprechend, in dem anderen zwei Strecken, die sich zu n ergänzen. Sind
nun die beiden Punktreihen gleichlaufend projektiv, d. h. entspricht einer
festgelegten positiven Richtung auf g, die vermöge der Festsetzungen von
Nr. 4 bestimmte positive Richtung auf g', so bestimmt jedes Paar der
ersten Art ein windschiefes Parallelogramm, dessen linksparallele Gegen
seiten zur auf g, g' gestützten Regelschar gehören, im anderen Falle liefert
jedes Paar der zweiten Art ein solches Parallelogramm. Sind g, g' links
parallel, so gilt das Umgekehrte. Damit ist die zweite Hälfte des aus
gesprochenen Satzes bewiesen; die erste folgt gerade so, wenn ich jetzt
von zwei linksparallelen Geraden der auf g und g' gestützten Regelschar
ausgehe.
Die Involutionen rechts- und linksparalleler Geraden schneiden einen
Hauptkegelschnitt, z. B. (o5 x ), in je einer Punktinvolution. Bei einer Spie
gelung an der Ebene to 1 geht die Involution rechtsparalleler Geraden der
einen Schar in die linksparalleler Geraden der anderen über; der Kegel
schnitt (co 1 ) bleibt aber punktweis in Ruhe. Darum schneiden die beiden
Parallelinvolutionen in einen Hauptkegelschnitt dieselbe Punktinvolution ein.
Durch Umwendung um eine Achse der Fläche geht jede Parallelinvolution,
also auch die Punktinvolution auf (ca 1 ), in sich selbst über. Darum muß
das Zentrum der auf (eoj) liegenden Punktinvolution einer der Mittel
punkte Oj_, M, M' sein. Ist es 0 1? so sind die Punktinvolution und folg
lich auch beide Parallelinvolutionen elliptisch, ist es M oder M', so sind
sie hyperbolisch. Nun überzeugt man sich unschwer, daß, wenn das pa
rallele Strahlenbüschel in liegt, der erste Fall eintritt — O t ist Zen
trum —, während, wenn das Strahlenbüschel in die Ebene OM' fällt,
der zweite Fall statt hat — M' ist Zentrum —, und daß die äußersten
1) Steiner-Schröter-Sturm, Theorie der Kegelschnitte, Leipzig 1898, p. 38.
Für die Punktreihe der elliptischen Geometrie folgert man den Satz aus der ent
sprechenden Eigenschaft der projektivischen Strahlenbüschel.