4 I. Abschnitt. Untersuchung von Flächen in Paranieterform.
Für die Kugel (Radius r) insbesondere nehmen die
Gleichungen (5) die Form
x = ucosv, y = usinv, z = ^r 2 — u 2
an.
Wir kehren nun zu unsern allgemeineren Betrachtungen
zurück und beginnen mit der Übertragung der Formeln
Bd. I, § 15, indem wir zunächst das Linienelement ds
der Fläche durch u und v ausdrücken.
Ist P ein Punkt der Fläche mit den Parameterwerten u, v
und den rechtwinkligen Koordinaten x, y, z, und ist P' ein
unendlich benachbarter Punkt der Fläche mit den Parameter
werten u-\-du, v + dv und den rechtwinkligen Koordinaten
x-\-dx, y~\-dy, z-\-dz, so sind die Differentiale dx, dy, dz
nach (1) bestimmt durch die Gleichungen
(6)
Bz Bz
Das Linienelement PP' = ds war nach Bd. I, § 15, (7)
gegeben durch die Gleichung
ds 2 = dx 2 + dy 2 + dz 2 .
Durch Einführung der Werte aus (6) erhält man für
ds einen Ausdruck in u, v und du, dv, der von der Form
(7) ds 2 = Edu 2 + 2 Fdudv + G dv 2
ist, wo zur Abkürzung
(8)
gesetzt ist.
Die Ausdrücke E, F, G sind für die folgenden Unter
suchungen von größter Wichtigkeit und heißen, da sie nur
die ersten Ableitungen von x, y, z nach u, v enthalten,
Fundamentalgrößen erster Ordnung. Wir setzen weiter
zur Abkürzung