Curvenlehre.
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Curvenlehre.
I. r — ±
II.
1 +
ew
*/*
8a; 2
1 +
(ff)’
9j/
8 2 i/\ dx
l^y\
\dxV
i +
111. b = y +
(djv
\dx/
d?y
8*2
(9)
(10)
(H)
Ueber das Vorzeichen von r ist zu be
merken, dafs das positive Zeichen die
Lage r von B aus nach BF hin, das ne
gative die Lage r über B hinaus in der
Verlängerung von FB bedeutet. Erste-
res findet bei einer hohlen, letzteres bei
der erhabenen Curve statt. Da nun bei
der hohlen Curve das zweite Differenzial
immer subtractiv, bei der erhabenen C.
immer additiv ist (vergl. den Art. con
vex und concav), so ist das Vorzeichen
von r mit dem Vorzeichen des zweiten
Differenzials von y übereinstimmend.
Beispiel. Die Parabel. Anfangs
punkt der Abscissen im Scheitel, Abscis-
senlinie die Axe; Gl. y 2 = px.
Es ist also ~ - - P-
ox 2x 2y
_ _ .JP_ _ _ f _ _ J_
8a; 2 ixy 4y 3 4 a; 2
hieraus
_ (4a; + pf/t _ (4a; 2 + pxf/i.
2 Lp 2 xy
4a; 2 -f y 2
a-x —- = 3a; + 4p
. 4a; 2 -)- ;/ 2 4 a; 2
b = y + —
-y V
III. Bestimmung der Curve der
Mittel punkte.
Jeder Punkt einer Curve hat seinen
besonderen Krümmungskreis, und jeder
derselben seinen Mittelpunkt. Diejenige
krumme Linie, in welcher die Mittelpunkte
aller Krümmungskreise einer Curve lie
gen, heilst Curve der Mittelpunkte,
auch die Evolute der gegebenen Curve,
so wie diese wieder die Evolvente der
Mittelpunktscurve heilst.
Bei der No. II. gegebenen Coordinaten-
gleichung y = <i x ist die für dieselbe Ab-
scissenlinie und denselben Anfangspunkt
der Abscissen a die Abscisse und b die
Ordinate des Mittelpunkts von dem zu
dem Punkt B derselben Coordinaten x
und y gehörenden Krümmungskreise. Ist
daher eine Evolvente JBK durch eine
rechtwinklige Coordinatengleichung y — qx
gegeben und man soll die Evolute finden,
so nehme man die Gleichungen
n 1 +(!!)’ 8
8ly
8a; 2
f>y
Bx
III.
b = y +
Substituiré in beide Gleichungen y
und dessen Differenziale aus der gege
benen Function y — qx, eliminire y so
werden a und b nur durch x ausgedrückt.
Eliminirt man dann x aus beiden Glei
chungen, so erhält man eine Gleichung
zwischen a und b, welche die verlangte ist.
Beispiel. Die Coordinatengleichung
für die Parabel ist
iß = q:x — py
Verfährt man nun so wie in dem Bei
spiel ad II. so erhält man wie dort
a = 3a; + \p
^ _ 4a; 2 _ 4a: 2
y Vp*
x aus beiden Gleichungen entwickelt und
die Werthe einander gleich gesetzt, ent
steht:
b*p_ (,a - \pf
16 27
woraus die verlangte Gleichung für die
Evolute
b 2 - 16 ( q ~ ^P) 3
27 p
IV. Bestimmung, ob und wo die
Curve einen Wendungspunkt oder
einen Rückkehrpunkt hat.
Der Wendungspunkt, in welchem
eine Curve aus der convexen in die con-
cave Form übergeht, macht sich in der
Formel oder Gleichung dadurch kennt
lich, dafs der Krümmungshalbmesser für
diesen Punkt ± » wird, weil hier das
Element der Curve geradlinig ist. Allein
dieses Zeichen ist nicht genügend: es
gilt auch für eine Spitze, einen Rück-
kehrpunkt, demnach muís noch ein
zweites Zeichen hinzutreten und dies ist,
dafs bei einem Wendungspunkt rechts
und links von dessen Ordinate die Or-
dinaten mögliche Gröfsen sind, während
bei dem Rückkehrpunkt eine von beiden
Ordinaten unmöglich wird.
I. Beispiel. Die Cissoide, pag.
165, Fig. 521 hat die Gleichung
xy 2 -f a: 3 — ay 2 = 0
diese differenzirt gibt