Quadratur krummer Oberflächen. 395 Quadratur krummer Oberflächen.
I sinß
da
ds
+ «i*)* + s ® V - K c i4i-M( a i a + Ä i a J
‘-i
Z=Zsin« = — |/(J 1 c, +a 1 s) i + s 5 6 1 2 .
Die Grösse F aber setzt sich aus der
Summe der Integrale beider vorstehen
den Ausdrücke zusammen. Diese Inte
gration ist stets ausführbar, und führt
wie ersichtlich auf Logarithmen oder
Bogen zurück.
Um jedoch noch ein wichtiges Beispiel
anderer Art zu nehmen, wollen wir uns
mit der Quadratur des Ellipsoids mit 8
verschiedenen Axen beschäftigen. Das
selbe hat die Gleichung :
\ a*'b*'c
d. h.
x \v 7 i 1 iV’-n
Denkt man sich in dieser Gleichung u
constant, und verbindet man sie mit der
1. Gleichung des Ellipsoids, so erhält man
die Curve, welche von allen Punkten des
Sei jetzt u der Cosinus desjenigen Win- Ellipsoids gebildet wird, deren Tangen
kels, welchen die Tangentialebene eines tialebene mit der Ebene der xy gleiche
beliebigen Punktes x, y, z der Oberfläche Winkel bilden. Die Projection dieser
mit der Ebene der xy macht, so erhält Curve auf der Ebene der xy wird ge-
man, wenn man diesen Cosinus nach funden, wenn man aus beiden Gleichun-
den gewöhnlichen Regeln bestimmt: gen z eliminirt. Es ergibt sich:
sr,
Ä 2 ' c 2
a 2 — (a 2 — c 2 )u' 1
x 2 4-
6 2 —-(i 5
2 ) M 2
y*=l.
a 4 (l —m 2 ) 6‘(1—m 2 )
Diese Projection isQalso eine Ellipse, deren halbe Hauptaxen die Werthe haben:
«'-k(l-u 2 ) b 2 V(1 —m 2 )
yV 2 (rt 2 — c' 2 )m 2> j/fi 2 — (6 2 — c 2 )« 2
Bezeichnen wir daher mit s ihren Flächeninhalt, so ergibt sich:
n a 2 b - (1—m 2 )
}/[a 2 — (« 2 — c 2 )m 2 ] [6 2 —(6‘— c 2 )m 2 ]
Diese Grösse s istflmit U veränderlich. Halbaxen des gegebenen Ellipsoids in
Lassen wir nun s um ds wachsen, so ist der Ordnung a, b, c ahnehmen (Gleichheit
ds die Projection des ringförmigen Thei- nicht ausgeschlossen) und setzen:
les des Ellipsoids, welcher zwischen zwei
Curven liegt, die den Werthen u und c = acos/u,
du entsprechen, und wegen der Bedeu- b ' a c 2
tung von U ist, wenn wir diesen Ring y{a? — c) = a sin fx, c= b y(l —k 2 sin^ 2 ),
mit dS bezeichnen: tt
wo [x ein Winkel zwischen 0 und
UdS = ds,' dS
Um diejenige Hälfte des Ellipsoids zu
haben, welche auf einer Seite der Ebene
xy liegt, muss man nun dS nach U in-
a
sin ®
Y{a 2 - c 2 ) Smr/ ' “ IhTJi'’
tegriren, indem man « von 1 nach 0 Grenzen 0 und variiren .
abnehmen lasst, und das ganze Ellipsoid Man erMlt hi £ aus;
o ist das Doppelte dieses Ausdruckes,
Man hat also:
^ ds du
, ^ f ds du
n~du W
Ehe wir den Werth von # hier ein-
setzen, machen wir noch einige Trans
formationen.
1 E
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