§ 23. Konfokale Flächen zweiter Ordnung. 107
Durch Quadrieren und Addieren dieser Gleichungen folgt
unter Berücksichtigung von (7) und (8)
(12)
wo die übrigen Glieder der Summe durch zyklische Ver
tauschung von X, t u, v aus dem ersten hervorgehen.
An die Gleichungen (7 ) knüpfen wir noch den Beweis
eines wichtigen Satzes, nämlich
Satz. Die durch (4) dargestellten konfokalen
Flächen zweiter Ordnung schneiden sich allent
halben rechtwinklig.
Beweis. Es sei P(x, y, z) irgend ein Punkt der Schnitt
kurve, etwa der beiden ersten Flächen, so verhalten sich
nach § 15, (20) die Richtungskosmus der Normalen der ersten
Fläche wie
x y z
a 2 +1 '' h 2 + l ' c~ + 2
und die der zweiten Fläche wie
X y z
Nach Einl. (8) sagt daher die erste Gleichung (7) aus, daß
diese beiden Normalen zueinander senkrecht sind, q. e. d.
Drei Flächensysteme, die sich überall rechtwinklig schneiden,
nennt man ein dreifach orthogonales System. Der
obige Satz läßt sich daher auch so formulieren: Die kon
fokalen Flächen zweiter Ordnung bilden ein drei
fach orthogonales Flächensystem (vgl. Fig, 14.)
Gibt man in (6) 2 einen konstanten Wert, etwa 2 = 0,
während ¡u und v veränderlich bleiben, so liegen die durch (6)
dargestellten Punkte alle auf dem Ellipsoid
Wir haben hier schon einen besonderen Fall der im
I. Abschnitt des II. Bandes zu behandelnden, von Gauß
eingeführten Form der Gleichung einer Fläche, bei der die
Koordinaten x, y, z eines Flächenpunktes ausgedrückt sind
als Funktionen zweier veränderlichen Parameter ju und v.