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Die Invarianten einer eingliedrigen Gruppe des Raumes.
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1. Beispiel: Die Gruppe der Schraubungen längs der z-A\e: Beispiele. v
x x — x cos t — y sin t,
y x = x sin t -f- y cos t,
Z x — 8 +
hat die infinitesimale Transformation
TT r df . df , cf
v f=-yji + x T v + m dH-
Die Invarianten £1 sind also die Lösungen der linearen partiellen
Differentialgleichung
dSl . eil , dH
0.
dx ' dy 1 dz
Schon im 1. Beispiel zu Theorem 15 (§ 3 des 11. Kap.) fanden wir
als Lösungen der partiellen Differentialgleichung:
Vx 2 -f- y 2 und arctg — — •
Die allgemeinste Invariante unserer Gruppe ist also:
&{yx 2 +y\ arctg -f- — ¿) •
Dass wir zwei Invarianten schon damals bestimmten, hat seinen
Grund: Die in Theorem 15 mit £ und tj hezeichneten neuen (canoni-
schen) Veränderlichen sind ja nichts anderes als zwei von einander
unabhängige Invarianten der Gruppe.
2. Beispiel: Man soll die allgemeinste Invariante der von der
infinitesimalen Rotation
)H + (*-*) g + (»-f)|£
erzeugten eingliedrigen Gruppe von Rotationen um die Gerade
x — y — z aufstellen. Schon im § 3 des vorigen Kapitels im 3. Bei
spiel zu Theorem 16 bemerkten wir, dass
x + y + # und ]/x 2 + y 2 + z 2
von Uf ungeändert gelassen werden. Demnach ist die allgemeinste
Invariante:
&{x -f y + z, X 2 -f y 2 + z 2 ).
3. Beispiel: Man bestimme die allgemeinste Invariante der von
der infinitesimalen Transformation
df
df
U f^*rx + *Jy +
df
dz
erzeugten eingliedrigen Gruppe. (Vgl. 2. Beispiel zu Theorem 15 und
2. Beispiel zu Theorem 16 in § 3 des 11. Kap.)