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Kapitel 12, § 1.
Invariante
Function.
Kapitel 12.
Bestimmung aller bei einer eingliedrigen Gruppe des Raumes
invarianten Functionen, Cnrven und Flächen, insbesondere der
Bahncurven.
Die Bestimmung aller bei einer eingliedrigen Gruppe des Raumes
invarianten Functionen weicht in keiner wesentlichen Hinsicht von dem
entsprechenden Problem der Ebene ab (§ 1 des 4. Kap.). Dagegen
tritt bei der Bestimmung der invarianten Gebilde insofern ein Unter
schied gegen früher auf, als wir jetzt zweierlei Gebilde, nämlich
invariante Flächen und invariante Cnrven, zu betrachten haben.
§ 1. Die Invarianten einer eingliedrigen Gruppe des Raumes.
Soll eine Function Sl(x, y, z) bei allen Transformationen der vor
gelegten eingliedrigen Gruppe
(1) X t = cp (x, y, z, t), y x = ^{x, y, 0, t), z t = 1 {x, y, z, /)
df
dz
ungeändert bleiben, also für jedes t stets:
Vi, *1) = V, z)
sein, so liefert die Reihenentwickelung nach Theorem 16 (§ 3 des
11. Kap.) leicht die notwendige und hinreichende Bedingung dafür.
Denn nach jener Entwickelung ist:
&Oi> Vi, *1) = -&0, V, z) + y ÜSi(x, y, z) 4 .
Soll dies gleich Sl(x, y, z) sein für jedes t, so muss zunächst notwendig
UIi{x, y, z) = 0
sein. Dann verschwinden aber auch die höheren Glieder ü{U£i) u. s. w.
in der Entwickelung. Das gefundene notwendige Kriterium ist somit
auch hinreichend.
Theorem 17: Die Invarianten einer eingliedrigen Gruppe
Uf in drei Veränderlichen x, y, z sind die Lösungen der linearen
partiellen Differentialgleichung Uf — 0, und umgehehrt. Es
lässt sich also auch jede Invariante der Gruppe als Function
zweier beliebiger, aber von einander unabhängiger Invarianten
derselben darstellen.