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Kap. IX. Theorie der Raumkurven und Flächen
MM' geben wir also bei der Annahme ¿/¿>0 als positiven
Sinn den von M nach M', demnach auch ihrer Grenzlage, der
Tangente. Ziehen wir vom Anfangspunkte 0 aus einen Strahl
OM parallel zur positiven Tangente von M, so bildet er mit
den positiven Achsen drei Winkel, deren Kosinus die Eich-
tungskosinus der Tangente des Punktes M heißen. Geben wir
insbesondere dem Strahle OM die Länge Eins, so sind die
rechtwinkligen Koordinaten des Punktes M jene Richtungs-
kosinus, woraus folgt, daß die Summe der Quadrate der Eich-
tungskosinus einer Geraden stets gleich Eins ist. Da im Raume
nicht wie in der Ebene von einem bestimmten Drehsinne ge
sprochen werden kann, bildet OM z. B. mit der positiven x-
Achse unzählig viele Winkel, die alle in der Form ±ra-f 2/;ji
dargestellt werden können, wenn a einer von ihnen und k
eine beliebige ganze Zahl ist. Die goniometrischen Funktionen
dieser Winkel ändern sich mit Ausnahme des Kosinus sämtlich,
wenn C3 das Vorzeichen wechselt. Während also im Raume
die Winkel zwischen einer mit positivem Sinne versehenen
Geraden und den drei positiven Achsen nicht einwertig sind,
auch wenn man von dem selbstverständlichen Summanden 2kvt
absieht, haben sie dennoch ganz bestimmte Kosinus. Um
gekehrt gehört zu drei bestimmt gewählten Richtungskosinus,
deren Quadratsumme gleich Eins ist, stets eine und nur
eine auch dem Sinne nach bestimmte Richtung im Raume.
Dies ist der Grund, weshalb man in der Geometrie des Raumes
nicht die Winkel selbst, sondern nur ihre Kosinus benutzt.
Wir werden daher nicht die Winkel der positiven Tangente mit
den positiven Achsen, sondern die Kosinus dieser Winkel mit
Buchstaben a, ß, y bezeichnen.
Nach (2) sind a, ß, y proportional zu x, y', z\ außerdem
haben sie dieselben Vorzeichen wie x, y, z. Da a 2 -f- ß- -f y 2 {£>
gleich Eins ist, ergibt sich also, daß die positive Tangente des
Kurvenpunktes M die Eichtungskosinus hat:
x
z
V*'*+ z' 1 '
wobei die Quadratwurzel positiv ist.
Es ist aus der analytischen Geometrie bekannt und übri
gens leicht einzusehen, daß der Kosinus des Winkels, den zwei