§ 2. Die Dupinscben Indikatrizen
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314. Ein Ausnahmefail. Der Eulersche Satz in Nr. 308,
der anssagt, wie sich die Krümmung eines Normalschnittes eines
Flächenpunktes M gesetzmäßig ändert, sobald sich die Ebene
um die Normale von M dreht, gilt nur dann, wenn die Ab
leitungen p, q, r, s, t an der betrachteten Stelle M der Fläche
z = fix, y) bestimmte endliche Werte haben, vgl. die allgemeine
Voraussetzung in Nr. 303. Daß sonst das Gesetz, nach dem
sich die Krümmung eines Normalschnittes ändert, ganz anders
sein kann, soll an einem Beispiele gezeigt werden:
Wir betrachten die Fläche:
x 2 4- v
(1)
Dabei bedeute cp eine gegebene Funktion von y : x. Führen
wir Polarkoordinaten vermöge x = q cos ca, y = Q sin w ein,
so kommt:
(2)
2qp(tg ro)
Für einen bestimmten Wert von ca ist dies die Gleichung der
jenigen ebenen Kurve, in der die Fläche durch die Ebene
y = x tg ca geschnitten wird, und zwar geschrieben in den
rechtwinkligen Koordinaten p und z. Diese Kurve ist eine
Parabel, die den Anfangspunkt zum Scheitel hat und deren
Scheiteltangente in der xy-Ebene liegt. Der Anfangspunkt ist
folglich ein Punkt der Fläche, die z-Achse die Normale dieses
Flächenpunktes und die betrachtete Kurve ein Normalschnitt,
der zum Anfangspunkte gehört. Da der Krümmungsradius
der Parabel y = ex 2 im Scheitel gleich 1:2c ist, hat die
durch (2) dargestellte Parabel im Anfangspunkte den Krüm
mungsradius R = cp (tg ca), und weil nun die Funktion cp von
y : x oder tgca willkürlich gewählt werden kann, ist der An
fangspunkt ein Punkt der Fläche (1), für den der Eulersche
Satz über die Krümmungen der Normalschnitte nicht zu gelten
braucht. Für den Anfangspunkt werden aber auch die Ab
leitungen der durch (1) definierten Funktion z von x und y
unbestimmt. Denn cp kann als Funktion von y : x verschiedene
Werte annehmen je nach der Art, wie man sich dem Anfangs
punkte auf der Fläche nähert.
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