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Kapitel 14, § 8.
Vii? + W + ■ • • + ä». 2 = di • J/|, 2 + {,»+ • •. + {.»
wm'£ dm Projectionen ^St • • • '¡¡ n dt auf die n Coordinatenaxen zu.
Der geometrische Beweis für den im vorigen Paragraphen angegebenen
Satz 3 über die Einführung neuer Variabein in die Gruppe ist ganz analog
den früher für die Fälle n — 2, 3 gegebenen Beweisen (vgl. § 1 des
3. Kap., § 3 des 11. Kap.); Jede Transformation der Gruppe stellt im
Raume von n Dimensionen eine Lagenänderung aller Punkte dar. Die
Transformationen einer Schar bilden eine Gruppe, wenn die Aufeinander
folge zweier dieser Lagenänderungen wiederum eine Lagenänderung liefert,
die durch irgend eine Transformation der Schar bewirkt werden kann. Die
Einführung neuer Veränderlicher in die Gruppe kann nun als Einführung
eines neuen Coordinatensjstems in den Raum von n Dimensionen aufgefasst
werden, die jene Lagenänderungen durchaus unberührt lässt, also auch die
Gruppeneigenschaft nicht vernichtet.
Führt man auf einen Punkt (x x • • • x n °) oder kurz (ä°) nach einander
alle Transformationen der Gruppe aus, so gelangt er dadurch in oo 1 neue
Lagen (x l} x 2 • • • x n ) oder {x\ die sich aus den Gleichungen:
x i = <Pi (V • • * P», t), • • ■ = <Pn («i° • • • Xh°, 0
• ergeben. Diese oo 1 Lagen bilden eine Curve, die Bahncurve des Punktes (x°).
So gehört zu jedem Punkte (a?°) des Raumes eine Bahncurve. Ins
besondere erkennt man leicht, dass der Satz gilt:
Satz 7: Ist bei einer eingliedrigen Gruppe p 1 ein Punkt auf der Bahn
curve von p 0 , so hat p x eben diese Curve auch zur Bahncurve. Eine ein
gliedrige Gruppe des n-dimensionalen Baumes besitzt also oo n—1 Bahncurven.
Der Beweis ist genau so wie in den Fällen n — 2,3, (§2 des
4. Kap. und § 2 des 12. Kap.)
Denken wir uns nun eine beliebige Transformation T a der Gruppe auf
einen Punkt p einer Bahncurve ausgeführt, so geht er in einen Punkt
(.p)T a auf derselben Bahncurve über. Dies gilt für alle Punkte der Bahn
curve und für alle Transformationen der Gruppe, daher:
Satz 8: Jede Bahncurve einer eingliedrigen Gruppe gestattet alle Trans
formationen der Gruppe.
Insbesondere ist auch sofort zu beweisen:
Satz 9: Kennt man die endlichen Gleichungen einer eingliedrigen Gruppe,
so kennt man auch ihre Bahncurven.
Handelt es sich dagegen darum, die Bahncurven zu bestimmen, wenn
nur die infinitesimale Transformation
Vf=$
df
1 dx x
+ 1
lf
2 dx 2
+ ••• + £«
d_f
dx n
der Gruppe gegeben ist, so hat man zu beachten, dass ein Punkt {x x , x 2 ••• x n )
vermöge dieser infinitesimalen Transformation Uf in einen benachbarten
Punkt seiner Bahncurve übergeftihrt wird, d. h. dass x x , x 2 ■ • • x n auf der
Bahncurve um Incremente dx 1} dx 2 • • • dx n zunehmen, die proportional
li, £ 2 • - • I»