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Bekijk in PDF(opent in een nieuw venster)Jahresbericht der Schles. Gesellschaft far vaterl. Cultur.
VOGT, A.
Sechste Sitzung am 11. Dezember 1906,
Herr Direktor der Kónigl. Maschinenbauschule Kosch:
Konstruktion und Bedentung des Kerns von Querschnitten
ACTE
Ve
AVICNULE.
MAWICIUGLSLUG
wumsusn.
-
Dieser Fehler wird zwar in manchen Beweisen des Jacobischen Satzes
| vermieden — sei es dadurch.
daß über die Auflösbarkeit der Gleichung
II (f fisc + fn) =. oder über die der Gleichungen f = fir, x, » ++ Tn),
prismatischer Stäbe.
Referate über einige der gehaltenen Vorträge sind unten abgedruckt.
Die Sitzungen waren von 15 bis 30 Personen besuchl. Zum Präsidialdelegierten für die Jahre 1907 und 1908 wurde in der letzten Sitzung
Herr Geh. Rat Prof. Dr. Sturm wiedergewählt.
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ho
gen gemacht werden;
aber es wird auch, selbst bis auf die neueste Zeit,
=falZ Tp» +» Tn) gewisse Voraussetzunder Jacobische Beweis unverändert wiedergegeben; auch in den Anmerkungen der Ostialdschen Ausgabe
ist
keine Bemerkung
hierüber zu finden.
Deshalb glaubte der Vortragende einmal darauf hinweisen zu sollen.
Über einen Beweis in C. G. J. Jacobis Abhandlung De determinantibus
Der Pythagoreische Lehrsatz in der ältesten Geometrie der Inder
functionalibus.
von
Von
Professor Dr. H. Vogt.
Prof. Dr. E. Toeplitz.
Der Vortragende macht darauf aufmerksam, daß der Beweis, den
Jacobi im art. 6 der genannten Abhandlung*) für den Fundamentalsatz:
die Determinante von Funktionen. die nicht von einander unabhängig
sind, verschwindet
gibt, einen Fehler enthält, was noch nirgends ausdrücklich hervorgehoben
worden zu sein scheint.
Aus dem identischen Bestehen der Gleichung
zwischen den n + 1 Funktionen f, fi, . ., fn der Veränderlichen x, x,..., Tn
folgt nämlich nur, daß das durch Differentiation hervorgeliende lineare
homogene Gleichungssystem
_ ram | or am
am
ar,
af, au
fa an
(=p
900
Die Geometrie der Inder hat unter dem Einllusse von M. Cantor bisher
als abhängig von der der Griechen gegollen.
Durch die Veröffentlichungen von
Birk (Zeitschrift der Deutschen Morgenländischen Gesellschaft Bd. 55. 56)
1901 und 1902 ist ein Umschwung der Auffassung eingetreten:
es wird
jetzt allgemein anerkannt, daß die Inder anschauliche geometrische Walırheiten zur Ausführung ihres Opferkults, hesonders zum Bau von gesetzmäßig gestalteten Allären in der Zeit von 2000 bis 1200 v. Chr. aufgefunden
und angewendet haben, daß ein Fall des Pylhagoreischen Lehrsatzes (das
rechtwinklige Dreieck 15, 36, 39) sich bei ihnen um 800 findet, und daß
ein Kodex geometrischer Wahrheiten und Vorschriften in den Sulba-Sutren
von 600—400 v..Chr. niedergelegt worden ist.
Die Unabhängigkeit dieser
Geometrie ist außer durch ihr hohes Alter auch durch ihre Eigenartigkeit
gewährleistet.
Oh
7 beo
tast
Zur Zeit der Sulba-Sutren sind die Inder im Besitz des Pythagoreischen
Lehrsatzes gewesen, sie wissen Quadrate zu addieren und subtrahieren,
Rechtecke in Quadrate zu verwandeln, den Kreis annähernd zu quadrieren,
komplizierte Gestalten z. B. einen in Gestalt eines Falken aus Quadraten
4 mau
_ ya, MA,
und Rechtecken zusammengesetzten Altar um eine gegebene Fläche zu verru An
ER
/, fi, - ., fn die Ausdrücke in den
dann identisch besteht, „wenn man für
Veränderlichen x, 2,, - -, Y, einselzt, denen sie gleich sind“. Man kann
also auf das Verschwinden der Funktionaldeterminante = + z a sa =
‘
of
à
CII OU
of,
oH
auch nur dann schließen, wenn feststeht, daß nicht alle Größen EA Tr of,
bei dieser Einsetzung gleichzeitig verschwinden, aber nicht, wie
Jacobi schließt, an sich nicht verschwinden; denn dies erst würde bedeuten, daß JT von allen f, fi, - ., fn frei wäre.
*) Journ. f. d. r. u. a. Math, Bd, 22, 1841 S. 328 f., Jacobis Gesammelte Werke
Bd. Ill, 1884 S. 404 £., Ausgabe von P. Stäckel in Ostwalds Klassikern der exakten
Wissenschaften Nr. 78, 1896 S. 16 f.
größern, ohne die Gestalt zu verändern; auch haben sie einen sehr guten
Annäherungswert für die Diagonale eines Quadrats.
Die Erkenntnisgründe dieses Wissens aber sind entweder die Anschauung oder das Messen mit sehr beschränkter Genauigkeit.
Geometrische
Abstraktion und deduktives. Beweisverfahren ist ihnen unzugänglich; sie
bleiben durchaus im Bereiche des ungewissen Suchens und des praktischen
Ausfübrens,
So ist zwar der besondere Fall des Pythagoreischen Lehrsatzes (für das Quadrat) adäquat aus der Anschauung erkannt, der allgemeine Satz aber hat zur Begründung nur die Gültigkeit des besonderen
Falles und das Ausprobieren an 8 Fällen von ganzzahligen Pythagoreischen
Dreiecken.
(Die Inder verwenden die Rechtecksfiguren.)
Haben die Inder also auch den Pythagoreischen Lehrsatz als allgemein
gültig ausgesprochen, so ist er bei ihnen doch keine mit dem Kennzeichen
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Semics. Urocsiscdaie dul
saitis Lana.
Es ist nun leicht einzusehen, daß das Erzeugnis irgend einer dieser
der Notwendigkeit behaftete geometrische Wahrheit, sondern ein glückliches
Ergebnis von Intuition und Ausmessung in Einzelfällen. Ebenso ist sicher,
Zuordnungen eine Kurve 4. Ordnung ist, die in A, B, O je einen Doppelpunkt hat und die 4 Punkte F zu einfachen Punkten, so daß also die oo’
daß die alten Inder das Irrationale, dessen Kenntnis man ihnen zugeschrieben
Zuordnungen ein Büschel 4. Ordnung mit den festen Doppelpunkten A,
hat, nicht gekannt haben.
B, O und den einfachen Punkten F,, F,’, Fy, Fa erzeugen.
So bleibt nach wie vor die Schöpfung der wissenschaftlichen Geometrie
insbesondere
die
Feststellung
des
Pythagoreischen
Lehrsatzes
ais
einer
wissenschaftlichen Tatsache und die Entdeckung des Irrationalen das Werk
der Griechen.
Was sie von den Völkern des Orients, zu denen jetzt auch
die Inder treten, erhalten haben können, das kann höchstens ein gewisses
Rohmaterial
von anschaulich und messend gewonnenen empirischen Tatsachen gewesen sein.
Insbesondere können wir irgend einem Strahlenpaar o der Involution
der die AB in denselben
[0] den Kegelschnitt des Büschels [F] zuordnen,
Punkten schneidet wie a; dann gilt dies von jedem Paar entsprechender
Elemente, und die Involution und das Kegelschnitthüschel liegen perspektiv
inbezug auf die Punktinvolution auf AB.
3. Ordnung, die in O einen Doppelpunkt hat und außer durch die Punkte
F durch die Punkte A und B geht.
Über eine Verallgemeinerung der Alhazenschen Aufgabe
Lassen wir irgend einem Kegelschnitt des Büschels ein Strahlenpaar
von
der Involution enisprechen,
Dr. Pyrkosch.
Demnach bestimmen
von Kurven 4, Ordnung.
so
zähll
er
13 Punkte
im
im
allgemeinen
allgemeinen ein Biischel
Soll ein Punkt ein Doppelpunkt der Kurve sein,
eine
Kurve 4. Ordnung vom
Geschlecht 0 ist also durch ihre 3 Doppelpunkte
und 5 einfache Punkte
bestimmt.
für 3 einfache Punkte,
und
das entweder dem Doppelstralll OA oder dem
Doppelstrahl OB unendlich benachbart ist, so gelangen wir zu 2 anderen
Eine Kurve 4. Ordnung ist durch 14 ihrer Punkte
bestimmt.
Dann löst sich von der erzeugien
Kurve 4. Ordnung die Gerade AB ab, und die Restkurve ist eine Kurve
Demnach ist ein Büschel solcher Kurven im allgemeinen festzerfallenden Kurven des Büschels.
Die eine besteht aus der Doppelgeraden
OA und dem von B ausgehenden Geradenpaar F, F,, F,’F, und die andere
aus
der Doppelgeraden OB
und
dem von A
ausgelienden
(ieradenpaar
F, F,”, F, Fr.
Schließlich ist durch die 5 Punkte A, B, O. F,, Fs und ebenso durch
A, B, O, F,', F, je ein Kegelschnitt bestimmt,
und diese beiden Kegelgelegt, wenn 3 Punkte als Doppelpunkte und außerdem 4 einfache Punkte
schnitte bilden zusammen auch eine zerfallende Kurve des Biischels, indem
gegeben sind.
auf ihnen beiden durch die Strahleninvolution und das Kegelschnittbiische!
Diese 5 Doppelpunkte können nun sämtlich oder z. T. in die Diagonalpunkte des von
den 4 einfachen Punkten gebildeten Vierecks fallen, und
dieselbe Involution eingeschnitten wird.
Wir wenden
uns
nunmehr
zu
folgender
Aufgabe.
die
mit
einem
im folgenden wollen wir den Fall näher ins Auge fassen, wo 2 Doppel-
Kurvenbiischel der beschriebenen Art in einem gewissen Zusammenhang
punkte mit 2 Diagonalpunkten zusammenfallen, während der dritte beliebig
steht:
bleibt.
Ein solches Büschel,läßt sich auf folgende Weise erzeugen:
Wenn ein Kreis x gegeben und in
Wir betrachten ein Kegelschnittbüschel mit den Grundpunkten F,, F,’,
F,, F,’.
Der Schnittpunkt von F,F,’ und F,F,’ sei A, der von F,F, und
F,’F,’ sei BB
Dann wird durch das Büschel auf AB eine Involution mit
den Doppelpunkten A und B festgelegt.
festen Punkte O aus
Strahleninvolution.
und
wir
Von
einem
beliebig
diese Punktinvolution
gewählten
durch
eine
Wir können dann die Kegelschnitte des Büschels [F]
die Strahlenpaare
auf 00°
projizieren
der Involution [O] als lineare Mannigfaltigkeiten
Arten projektiv auf einander beziehen,
der einen 3 Elementen der anderen zuordnen.
indem wir 3 Elemente
Wir setzen nunmehr fest,
daß dem Geradenpaar des Kegelschnittbüschels, das seinen Doppelpunkt in
A hat,
der Doppelstrahl OA der Stralileninvolution
entsprechen soll und
dem Geradenpaar des Büschels mit dem Doppelpunkt B der Doppelstrahl
OB.
Dann
sind
noch oo! projektive
des Büschels möglich.
Zuordnungen der
Involution
und
derselben Ebene
2 feste Punkte
A und B, die Punkte X auf x zu ermitteln, nach denen ein von A ausgehender Lichtstrahl zielen muß,
um nach der Brechung an dem Kreise,
der 2 optisch verschiedene Medien trennt, nach B zu gelangen.
Es sei O der Mittelpunkt des Kreises x, X ein Punkt der gesuchien Art,
also OX das Einfalislot, a der Einfallswinkel, $ der Brechungswinkel, n der
Brechungsexponenl, Dann ist n = n. Stehen AM und BN senkrecht aufOX,
a
AM BX
— = n. Mn. Ist
er!
so ist sin
a ="
= AMx sin B = BX”
N folglich BN
AX
Ist RR der dSchnitt
AX _
AM _ AR
.,
punkt von OX und AB, so ist BN
— = BR’ folglich 8x5"
AX
AR
.
A = nf, wenn EX = À, ER =? gesetzi wird.
ER oder