§ 3. Hauptkrümmungsradien und Krümmungsmaß einer Fläche 511
Die Quadratwurzel ist nach Nr. 304 positiv. Die Formel ge
stattet, B zu berechnen, sobald nur das Verhältnis a : ß der
Richtungskosinus der Tangente gegenüber der x- und «/-Achse
gegeben ist. Umgekehrt: Geben wir B einen bestimmten Wert,
so ist (1) eine quadratische Gleichung für a : ß, die, wenn sie
reelle Wurzeln hat, zivei Tangenten bestimmt, für deren zuge
hörige Normalschnitte der Krümmungsradius den gleichen ge
gebenen Wert hat. Zwei Normalschnitte eines Flächenpunktes
haben nun nach Satz 8, Nr. 308, nur dann dieselbe Krüm
mung, wenn sie zu einem der beiden Hauptschnitte symmetrisch
sind. Also liefert (1) die folgende Bedingung für einen Haupt
schnitt: Die für a : ß quadratische Gleichung (1) muß zwei
gleiche Wurzeln haben, d. h. es muß sein:
M
Es
Vp* + q 2 +
dH
= i +p 2
Er
VP + 2 2 + 1
1 +g-
Et
Vp* + <1* +1
oder, ausgerechnet:
(r t—s 2 ) B 2 — [(1 -f q 2 ) r—2pqs -f- (1 -f-p 2 ) t] ]/p 2 + q 2 -f 1 B-\- {p 2 -f- q 2 -\-1) 8 =
Hier liegt eine quadratische Gleichung für B vor. Ihre Wurzeln
sind die Hauptkrümmungsradien B x und B. 2 des betrachteten
Flächenpunktes. Zur Bestimmung der zugehörigen Haupt
schnitte oder Tangentenrichtungen, also des Verhältnisses a : ß,
schließen wir so: Ist B eine Wurzel der Gleichung (2), so hat
die für a oder ß quadratische Gleichung (1) eine Doppel
wurzel. Für eine Doppelwurzel u einer quadratischen Gleichung
Au 2 + 2Bu + C= 0 ist aber auch Au-\-B = 0. Daher folgt,
je nachdem wir (1) als quadratische Gleichung für a oder ß
auffassen, daß für die Hauptschnitte:
(i +i> !
Er
Vp“ + q 2 +
Es
d a+ H~m
fpq ' Rs H a -f- (l -|- q 2 —
V Vjp*+.«*+!/ V
+ + 1
Et
Vp- + 1
oder umgeformt:
ru -j- sß
ß = 0,
iF=°
SU -\-tß
Vp* + g 2 +1
E
(i +i>v +pqß pqu + CL + täß
ist. Die beiden ersten Glieder in (3) stellen eine in a : ß
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