§ 6. Polarkoordinaten
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negativ gewählt werden, d. h. M 1 vor M zwischen A und M
gewählt werden. Dann ist auch Au negativ. Wir behaupten
nun, daß der somit stets positive Differenzenquotient Au:Aco
für lim A co = 0 einen bestimmten endlichen Grenzwert hat.
Es sei nämlich g der längste, Je der kürzeste unter allen
Radienvektoren zwischen OM und OM 1 . Schlagen wir um
0 die Kreise mit den Radien g und Je, so schneiden die Strahlen
OM und 0M X von ihnen Sektoren aus, von denen der erste
größer, der zweite kleiner als Au ist. Absolut genommen
haben die beiden Kreissektoren die Inhalte \-g 2 \Aco\ und %Je 2 \Aco\.
Demnach genügt der stets positive Bruch Au : Aco den Un
gleichungen :
Für lim z/co = 0 rücken OM und 0M t zusammen, also auch
die beiden Werte Je und g in den Wert q=OM. Demnach er
gibt sich für Au : Aco der Grenzwert:
o
(1)
Dies also ist die Ableitung der SeJetorfläche u nach der Ampli
tude co. Das Differential der Fläche ist:
du = ^q 2 dco.
(2)
Wollen wir rechtwinklige Koordinaten x, y nach Nr. 203
einführen, so ziehen wir aus tg co = y : x durch Differentiation
die Formel
doo x dy — y dx
cos 2 © x 2 ’
aus der wegen x = q cos co sofort folgt:
q 2 dco = x dy — y dx.
Aus (2) ergibt sich somit:
(3) du = \(xdy — y dx).
(3)
205. Das Bogenelement in Polarkoordinaten. Wenn
wir eine Kurve q = f(co), deren Radienvektoren q positiv seien,
im Sinne wachsender Amplituden co durchlaufen und in diesem
Sinne die Bogenlänge s der Kurve von einer bestimmten Stelle
23* [¡804, 305