§ 5. Einhüllende Flächen
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U V IV
U V IV
u" x" w”
nicht verschwindet. Alsdann sind auch die soeben erwähnten
zweireihigen Determinanten nicht alle drei gleich Null. Die
Charakteristiken sind nach Satz 11 der vorigen Nummer die
Tangenten der Gratlinie. Die Einhüllende ist folglich die Fläche
der Tangenten der Gratlinie. Sie heißt die Tangentenfläche der
Gratlinie. Jede Ebene (1) berührt sie längs einer Geraden,
nämlich längs der zugehörigen Charakteristik.
Verstehen wir unter x, y, z diejenigen Funktionen von a,
die durch die Auflösung der Gleichungen (1), (2), (3) hervor
gehen, also die Koordinaten der Punkte der Gratlinie, aus
gedrückt durch die Hilfsveränderliche a, so muß die voll
ständige Differentiation jener Gleichungen nach a Null liefern.
Diese Differentiation der Gleichungen (1) und (2) gibt mit Rück
sicht auf (2) und (3):
(5) ux + vy -f wz = 0, ux + vy -f- wz = 0.
Die erste dieser beiden Gleichungen wiederum liefert, abermals
vollständig nach a differenziert, mit Rücksicht auf die zweite:
(6) ux" -f vy" + wz" = 0.
Nach der ersten Gleichung (5) und nach (6) sind u, v, w pro
portional zu y'z" — zy" usw., d. h. nach (9) in Nr. 264 propor
tional zu den Richtungskosinus der Binormale der Gratlinie.
Die Gleichung (1) stellt daher für jeden bestimmten Wert von
a die Schmiegungsebene der zugehörigen Stelle der Gratlinie in
den laufenden Koordinaten x, y, z dar.
Gehen wir umgekehrt von einer Raumkurve aus und be
trachten wir die Schar ihrer Schmiegungsebenen als die ge
gebene Ebenenschar, so folgt aus Satz 5 von Nr. 269 und kann
auch leicht aufs neue bewiesen werden, daß die Charakteristiken
die Tangenten der Raumkurve sind.
Ist die Determinante (4) für alle Werte von a gleich
Null, so heißt dies: Drei Funktionen von a, deren Ableitungen
u, v, w sind, haben die in Satz 7, Nr. 275, angegebene Eigen
schaft, so daß zwischen ihnen eine lineare Gleichung mit
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