Anwendungen auf Probleme der Fläcbentbeorie.
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E= Q]/cp{u), G =
wo q eine Function von u, v bedeutet. Indem wir an Stelle von u, v
passende Functionen von u allein und von v allein als Parameter
einführen, erreichen wir insbesondere, dass
E = q, G = {q
wird (wenn wir von dem Ausnahmefall E = 0 oder G — 0, in
welchem die Krümmungslinien Minimalcurven sind, absehen). Die
Krümmungslinien sind dann gegeben durch:
u -\-iv = Const.
Sie sind Isothermen. Um dies nachzuweisen — ohne uns auf die
Theorie der Isothermensysteme auf Flächen zu stützen, nach der dies
augenscheinlich ist — führen wir neue Parameter u lf v x ein vermöge:
u -f- iv — 2%, u — iv = 2iv x ,
sodass u x = Const., v x — Const. die Krümmungslinien sind. Als
dann ist:
du = du x -j- idv x , dv — — idu x — dv x
und also wird das Quadrat des Bogenelementes
ds 2 == 2fdudv = — 2if{du x -f- dv x ),
d. h. längs der Krümmuugslinien u x — Const., v x — Const. haben die
Bogenelemente die Werte dv x ]/—2if und du x Y—2if. Zieht man
also die Krümmungslinien u = u 0 , u = u 0 -f- £, u — u 0 -f- 2s, ...,
v — v 0 , v = v 0 -f- £, v — v Q -f- 2s, .. ., wo s eine infinitesimale Zahl
bedeute, so bilden sie Quadrate von der Seiteulänge £]/—2if, was
zu beweisen war.
Wenn umgekehrt die Krümmungslinien einer Fläche Isothermen
sind, so folgt rückwärts, dass man das Bogenelement durch Ein
führung passender Parameter u, v auf die Form
ds 2 — 2 fdudv
bringen kann und gleichzeitig u + iv — Const. die Krümmungslinien
darstellt. Man gelangt also zu den ursprünglichen Flächen zurück,
Satz 11: Sind die Krümmungslinien einer Fläche Isothermen, so
t:ann man sie und die Minimalcurven der Fläche durch Quadraturen
bestimmen.
Übrigens ist dieser Satz, soweit er von den Krümmungslinien
spricht, nur ein Specialfall des Satzes 5, § 2.
Angenommen, es seien u, v beliebig gewählte Flächenparameter,
in denen das Quadrat des Bogenelementes
ds 2 — edu 8 2fdudv -f- gdv 2