§ 1. Die Fläche und das Bogenelement der Kegelschnitte 379
zieren, da sich der Inhalt des Rhombus zu dem des Quadrates
wie sin a zu Eins verhält. Also kommt dann:
u = m 2 sin cc ln —•
x 0
Bei einer gleichseitigen Hyperbel ist a ein rechter Winkel.
Wählen wir bei ihr als feste Anfangsordinate die des einen
Scheitels der Hyperbel, für den x 0 = m ist, und nehmen wir
m gleich der Längeneinheit an, so wird:
u = ln x.
Die durch die verschiedenen Ordinaten der gleichseitigen
Hyperbel begrenzten Flächen sind also gleich den natürlichen
Logarithmen der entsprechenden Abszissen. Deshalb heißen die
natürlichen Logarithmen auch die hyperbolischen.
222. Das Bogenelement der Ellipse. Die Koordinaten
des laufenden Punktes einer Ellipse, bezogen auf die Haupt
achsen, lassen sich als Funktionen einer Hilfsveränderlichen qp
durch die Gleichungen
x = a sin cp, y — b cos cp
ausdrücken; a und b sind die Längen der Halbachsen, während
die Hilfsveränderliche cp einen gewissen Winkel bezeichnet.
Konstruiert man nämlich den konzentrischen Kreis mit dem
Durchmesser 2 a, so wird der zu einem Punkte M der Kurve
zugehörige Winkel cp gefunden, indem man die Ordinate FM
(vgl. Fig. 46 auf S. 377) bis zu ihrem Durchschnitte M' mit
diesem Kreise verlängert; denn es ist alsdann B' OM' = cp.
Aus den vorstehenden Gleichungen folgt:
dx = a cos cpdcp, dy = — b sin cpdcp.
Daher ist nach (2) in Nr. 193 das Bogenelement der El
lipse:
(1) ds =]/a 2 cos 2 cp +& 2 sin 2 cpdcp.
Bezeichnet man mit h die Exzentrizität der Ellipse, näm
lich den Quotienten )/a 2 — b*: a, so gewinnt dieser Ausdruck
die Form:
(2) ds = a]/l — k 2 sin 2 cpd(p,
wofür man auch schreiben kann:
[»«1, 222