§17. Die allgemeine Flächenkurve. Differentialparameter. 99
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(H)
cos
COS $2
Fdu-\-Fdv
ds]/W~~ ’
Fdu-\~ Gdv
ds]iG ’
sin
sin # 2
A dv
ds]/W’
Adu
ds^G ’
Hierbei war stets vorausgesetzt, daß die Richtung einer
Flächenkurve gegeben sei durch das Verhältnis der Diffe
rentiale du: dv. Ist nun die Gleichung einer Flächenkurve
(12)
cp {u, v) = a,
wo a eine Konstante ist, und sollen für diese Form der
Kurvengleichung die in (5)—(11) definierten Größen gebildet
werden, so ist es für die unmittelbare Anwendung bequemer,
die Gleichungen (5)—(11) in einer Form zu haben, die statt
der Differentiale du, d 2 u und dv, d 2 v die partiellen
Ableitungen von cp enthält. Um diese einzuführen, diffe
renzieren wir (12) und erhalten
(13)
CU dv
oder
6 cp
(14)
du dv
dv~ Sy'
du
Die Gleichung (13) oder (14) ist zugleich die Differential
gleichung der Kurvenschar, die durch (12) dargestellt ist,
wenn dort a einen variablen Parameter bedeutet. Aus (14)
folgt nun, daß wir setzen können
(15)
du, — X
6 cp
dv ’
dv
ocp
CU
wo X einen (natürlich unendlich kleinen) Proportionalitäts
faktor bedeutet. Durch Differenzieren von (14) erhält man
ähnlich auch die zweiten Differentiale durch die Ableitungen
von cp nach u und v ausgedrückt.
Es lassen sieh nun durch (15) in den Gleichungen (5)
bis (11) überall die ersten und zweiten Differentiale von u
und v ersetzen durch die partiellen Ableitungen erster und
zweiter Ordnung von cp. Die vier Differentialformen ds 2 ,
L, M, N nehmen hierbei folgende Formen an