Die projektive Geometrie.
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Ein vierter Weg setzt von der Metrik nichts voraus, sondern
verbleibt mit voller Konsequenz innerhalb der Projektivität. 25 )
Die Entwicklungen des § 5 gestatten uns, ebene algebraische
Kurven von jeder Ordnungszahl durch die dort aufgestellten Koor
dinaten x und y zu definieren. Dabei sind sog. imaginäre Kurven
keineswegs ausgeschlossen. Wenn z. B. zwischen x und y eine
Gleichung zweiten Grades bestellt und diese für kein reelles Werte
paar befriedigt wird, so wird durch die Gleichung ein Polarsystem
bestimmt, welches imstande ist, die Kurve zu ersetzen. Statt
also diejenigen Voraussetzungen zu machen, welche die Grund
lage der Metrik bilden, kann man die Forderung stellen, dafs nur
solche Transformationen angewandt werden sollen, bei denen
eine gewisse Gleichung ungeändert bleibt. Eine einzelne Trans
formation und deren Fortsetzung läfst selbstverständlich eine Schar
von Gleichungen ungeändert, nämlich die aller Kurven, in denen
sich die Punkte bewegen. Im allgemeinen wird aber eine solche
Gleichung nicht auch noch durch andere Transformationen un
geändert bleiben. Es kann hier nicht unsere Aufgabe sein, alle
Gleichungen aufzusuchen, welche bei allen Transformationen einer
mehrgliedrigen Gruppe sich nicht ändern; wir erinnern nur daran,
dafs sämtliche Gleichungen ersten und zweiten Grades die an
gegebene Eigenschaft haben. Indem wir homogene Koordinaten
x^ x 2 , x 3 benutzen, legen wir die Form zweiten Grades
(1) & xx = 2a ix xix x
zu Grunde und denken die Transformations-Koeffizienten so be
stimmt, dafs diese Form ungeändert bleibt.
Wenn vier Punkte in gerader Linie liegen und durch eine
Transformation auf vier Punkte einer andern geraden Linie gebracht
werden, so mufs das Doppelverhältnis für die beiden Quadrupel
dasselbe sein. Das gilt aber nicht blofs für eigentliche Punkte,
sondern auch für Wertsysteme, welche den betreffenden Gleichungen
genügen. So seien zwei Punkte (x l5 x 2 , x 3 ) und (y t , y 2 , y 8 )
gegeben. Wir suchen die Schnittpunkte ihrer Verbindungsgeraden
mit dem Kegelschnitt .Q = 0, oder mit andern Worten: wir
bestimmen diejenigen beiden Wertsysteme, welche 1. der Gleichung
■ß = 0, und 2. der Gleichung der durch die beiden Punkte ge
legten geraden Linie genügen. Diese vier Punkte bestimmen
ein Doppelverhältnis, und dies bleibt ungeändert, wofern man nur