106 I. Abschnitt. Untersuchung von Flächen in Parameterform.
Daher ist
(2)
Nunmehr sei für beliebige Parameter u,v die geo
dätische Krümmung einer Flächenkurve cp (u, v) = a zu be
rechnen. Das Linienelement hat also nun die allgemeine
Form
(3)
ds 2 = JE du 2 -f- 2 Fdu dv + Gdv 2 .
Wir führen nun das System der Kurven cp [u, v) = a und
ihre Orthogonaltrajektorien xp (u,v) = b als Parameterkurven
ein; die Transformationsformeln sind
cp (u, v) — u y ,
xp {u, v) = v x .
(4)
Hierdurch erhält das Linienelement die Form
ds 2 = JE t du\ -f- G 1 dv 2 '
Die geodätische Krümmung der Kurven u t = const ist
also nach (2)
wo die DHFerentialparameter Af usw. in den Koeffizienten
EG t gebildet sind.
Gehen wir nun vermöge der Transformationsformeln (4)
wieder zu den ursprünglichen Parametern zurück, so geht u ±
in die Funktion cp (u, v) über, während gleichzeitig an Stelle
von E 1 und G t wieder die ursprünglichen Koeffizienten
E, F, G eintreten. Aus der Definition der Differential
parameter folgt aber, daß es gleichgültig ist, ob man die
Differential parameter in (5) in Beziehung auf das ursprüng
liche Linienelement (3) und die ursprüngliche Funktion cp [u, v)
= a oder in Beziehung auf das transformierte Linienelement
und die transformierte Funktion u y =a bildet. Man hat also
in (5) an Stelle von u x die Funktion cp zu setzen, während
die in E ± , F x und G t gebildeten Differentialparameter durch
die in E, F.' G gebildeten zu ersetzen sind. Es ist also all
gemein die geodätische Krümmung jeder Kurve der
Schar cp(u, v) = a ausgedrückt durch