80 I. Abschnitt. Untersuchung von Flächen in Parameterform.
Andererseits ist aber ds v in der unmittelbaren Um
gebung des Punktes P der Bogen eines unendlich kleinen
Kreissektors mit dem Schenkel u und dem Zentriwinkel dv,
also ist für diesen Fall, wenn u sehr klein ist
ds v = udv.
Für unendlich kleine Werte von u ist also ^G=u }
oder das erste Glied von der Entwicklung von ]/G nach
Potenzen von u ist u. Es folgt so
Dies sind die Bedingungen, denen G genügen
muß, falls die Parameter (u, v) in (5) geodätische
Polarkoordinaten bedeuten.
Wir behandeln noch einige Anwendungen der hier ent
wickelten Sätze und Formeln.
1) Gegeben sei das Linienelement einer Fläche
in der allgemeinen Form
ds 2 = E du 2 + 2 Fdudv + Gdv 2 .
Welches ist die Bedingung dafür, daß die Kurven
w = konst. geodätische Parallelen sind und u den
Bogen der geodätischen Linien bedeutet?
Die Orthogonaltrajektorien der Kurven du= 0 (geodä
tische Linien) haben nach § 1, (14) die Differentialgleichung
Fdu-\- Gdv = 0.
Für diese geodätischen Linien ist also überall
für das Linienelement ds g derselben folgt also
Da aber für diese nach Voraussetzung ds g = du sein soll, so
folgt als die gesuchte Bedingung
EG — F 2
G