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230 Analytische Geometrie.
Ellipse, deren Normalprojection auf Z der Kreis ist, der die Berührungspunkte
aller die Ebene Æ bertihrenden Kugeln des Bündels enthält. Es giebt mithin
vier Kugeln eines Bündels, die eine gegebene Gerade und eine ge-
gegebene Ebene berühren; ihre Centra erhält man als die Schnitt-
punkte einer Parabel und einer Ellipse.
19. Die Chordalebene Z einer beliebigen Kugel $ und der Kugel des Bündels
Æ = MK, + MK; + ha, K; = 0
hat die Gleichung. Z = & — K «9.
Setzt man (A, -- As -- 4,) $ statt &, und fiir Æ den obigen Werth, so erhält man
L=), (8—Kı) + à, (S — Æ2) + À, (R— Æ,).
Nun sind Z; =8 — Xk, = 0, Ly=8—K,=0, L, = Rf—K,=0
die Gleichungen der Chordalebenen der Kugel & und der Kugeln K,, K,, Ks
Diese drei Chordalebenen gehen mit den drei Chordalebenen der Kugelpaare
KÆ K,, K,K,, K,K, durch einen Punkt (No. 4), schneiden sich daher auf der
Chordalachse des Bündels. Wir erhalten hieraus: Die Chordalebenen, die
eine Kugel & mit den Kugeln eines Biindels bestimmt, gehen durch
einen Punkt 4, der auf der Chordalachse des Bündels liegt; dieser
Punkt hat gleiche Potenz für alle Kugeln des Bündels und für die
Kugel &.
Legen wir durch 4 Tangenten an $, so berühren diese & entlang eines
Kreises, dessen Ebene normal auf der Geraden steht, die 4 mit dem Centrum
von $ verbindet. Sind B und C zwei Punkte dieses Kreises, also 4 — AC,
und construit man die durch Z7 und C gehende Kugel X des Bündels, so berührt
dieselbe AB in B und AC in C; denn die Potenz des Punktes 4 in Bezug auf
die Kugel Æ ist gleich dem Quadrat von 4 oder AC. Die Kugeln A und &
haben folglich den Kreis gemein, der AB in B und AC in C berührt. Rückt
nun € immer näher an 2, so wird dieser Kreis immer kleiner und zieht sich zu
einem Punkte zusammen, wenn € mit B zusammenfällt. Wir schliessen hieraus:
Die Kugeln eines Bündels, die eine gegebene Kugel $& berühren,
haben ihre Berührungspunkte auf einem Kreise k; entlang dieses
Kreises wird die Kugel $ von den Tangenten berührt, die durch den
Punkt der Chordalachse des Bündels gehen, der gleiche Potenz für
X und die Kugeln des Bündels hat.
Die Geraden, welche das Centrum Q der Kugel & mit den Punkten des
Kreises 4 verbinden, sind die Mantellinien eines Rotationskegels. Wie wir in
der descriptiven Geometrie bereits erfahren haben, ist der Schnitt einer Ebene
mit einem Rotationskegel eine Curve zweiten Grades. Die Mittelpunkte der
Kugeln eines Bündels, die eine gegebene Kugel berühren, liegen
also auf einer Curve zweiten Grades.
Hiermit sind die Aufgaben im Prinzip gelôst: Die Kugeln eines Bündels
zu finden, die zwei Kugeln, oder eine Kugel und eine Gerade be-
rühren; es giebt vier Lösungen zu jeder dieser drei Aufgaben, und die” Mittel-
punkte der vier Kugeln werden als die Schnittpunkte zweier Kegelschnitte erhalten.
8 9. Tangentenebene und Tangentialpunkt an Flüchen zweiten Grades.
Cylinder, Kegel und Grenzfliche zweiten Grades.
1. Die allgemeine Form einer Gleichung zweiten Grades in Punktcoordinaten ist
l. f=dx?+ 2Bxy + 2Cxz + Dy? + 2 Lys + Fz? + 2 Gx 4-2 Hy-- 9 2 4- K — 0.
Die Schnittpunkte der Flüche / — 0 und der Ebene
9.
genügen
nate 2 -
Gleichu
verbunc
curve;
aus 1.
Vertical
ebenfall
Un
wir auf
eines al
wir auf
projecti:
rechtwi
projecti
zweiten
3.
Eir
scisse Ë
Projecti
der Scl
durch 1
zeigt:
Curve
9.
Gerade
Zie
Winkel
Strecke
So
nügen;
À (x, -
=
d
oder, 1
a Lo
Wi
und di
treffen:
sollen.
A
Gerac
2
9.