Die Balincurven einer eingliedrigen Gruppe der Ebene.
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Invariante derselben, die wir im vorigen Paragraphen betrachteten,
eng zusammen. Es stelle nämlich
CD (x, y) = Const.
die Schar der Balincurven dar. Führen wir eine allgemeine Trans
formation
der Gruppe aus, so gehen alle Punkte (x,y) der Bahncurve a{x,y) = c
wieder in Punkte (x x , y x ) derselben Bahncurve über, d. h. es ist sicher
sobald G){x, y) — c ist, und zwar für alle Werte von x, y, t und c.
Es ist also notwendig
, Vi) = «0, y)
für alle Werte von x, y und t, d. h. co(x, y) ist eine Invariante der
Gruppe.
Setzen wir andererseits eine Invariante £l(x, y) der Gruppe gleich
einer Constanten, so stellt sie eine Bahncurve dar, denn die Definitions-
gleichung der Invariante
Vl) = V)
sagt aus, dass auch der von der Stelle (x, y) der Curve il(x, y) — c nach
der Stelle (x x , y x ) transformierte Punkt auf der Curve Si(x, y) = c liegt.
Satz 6; Die Invariante einer eingliedrigen Gruppe der Ebene ist
dadurch charakterisiert, dass sie, gleich einer Constanten gesetzt, die
Dahncurven definiert.
Es erhellt dies schliesslich auch aus der Gleichung
mi =
da , da n
+ VT.7=°>
dx 1 ‘‘ dy
welche die Invariante ii erfüllen muss. Erinnern wir uns nämlich
an den engen Zusammenhang, der zwischen der Gleichung TJf — 0
und der gewöhnlichen Differentialgleichung
dx
dy
V
besteht (vgl. § 5 des 1. Kap.), so folgt ohne weiteres, dass die Curve
ki{x,y) — Const. in jedem ihrer Punkte (x, y) die Richtung == --
besitzt, welche die infinitesimale Transformation der Gruppe dem be
treffenden Punkt zuordnet, dass also die Curve Bahncurve ist.
Die Invariante Si ist Lösung der linearen partiellen Differential
gleichung
da . da _
1 + v 07 = °-