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Gleichungen
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§ 6. Das Ellipsoid, die beiden Hyperboloide und die beiden Paraboloide.
§ 6. Das Ellipsoid, die beiden Hyperboloide und die beiden Paraboloide.
1. Um uns über die Formen der Flächen zweiter Ordnung zu unterrichten,
wollen wir folgenden Weg einschlagen: Wir betrachten zunächst die Flächen,
welche drei aufeinander senkrechte Symmetrieebenen haben; hierauf die, welchen
nur zwei aufeinander senkrechte Symmetrieebenen zukommen; und dann werden
wir untersuchen, ob es Flächen zweiter Ordnung giebt, die nur eine, oder die
keine Symmetrieebene haben.
Soll die Ebene XO Y eine Symmetrieebene einer Fläche II. O. f — 0 sein,
so müssen zu jedem Punkte 7' der Ebene XOY zwei Punkte P der Fläche
gehören, die entgegengesetzt gleiche Werthe der Ordinate z haben. Denkt man
sich also in /— 0 die Coordinaten x und y gegeben, so muss diese Gleichung
zwei entgegengesetzt gleiche Wurzeln für z ergeben, mithin für z rein quadratisch
sein. In gleicher Weise schliessen wir, dass die Gleichung f — 0 rein qua-
dratisch für x und y ist, wenn die Ebenen YOZ und XOZ Symmetrieebenen
sind. Die Gleichung einer Flüche IL O., die drei auf einander senkrechte
Symmetrieebenen hat, ist daher in Bezug auf dieselben
Ax? + Dy? + Fs? + K = 0.
2. Wir betrachten zunächst die Fälle, dass ein oder mehr als ein Coefficient
gleich Null ist.
«j Sind drei Coefficienten gleich Null, z. B. D— F— K —0, so
reducirt sich. die Gleichung auf 4x? — 0, die Flüche degenerirt daher zur
(doppelt zu denkenden) Ebene YOZ. Ist 4A = F-— K — 0, so giebt die Gleichung
die Ebene XOZ; ist 4 = D — Kzz0, so giebt sie die Ebene . X O Y.
8) Sind zwei Coefficienten gleich Null, so ist zu unterscheiden, ob X
verschwindet oder nicht.
Ist K — 0 und noch ausserdem z. B. # = 0, so geht die Gleichung / — 0
über in
f = Ax? i Dy? == 0;
durch Zerlegung findet man
Die Gleichung / — 0 stellt daher zwei durch die Z-Achse gehende
Ebenen dar, deren Winkel von den beiden verticalen Coordinatenebenen halbirt
werden; haben 4 und D dasselbe Vorzeichen, so sind die Ebenen conjugirt
complex, und enthalten nichts Reales ausser ihrer Schnittlinie, der Z-Achse.
Ist X von Null verschieden, und z. B. D — # = 0, so hat man
f= Ax? + K = 0,
mithin X= V-— K: À.
Die Gleichung ergiebt zwei reale oder imaginäre Ebenen, die in entgegen-
gesetzt gleichen Abständen parallel zur Ebene YOZ sind.
1) Ist ein Coefficient gleich Null, so ist wieder zu unterscheiden, ob
K verschwindet, oder einer der drei andern Coefficienten.
Verschwindet z. B. Z, so ist
f= Ax? -- Dy? -- K = 0.
Sind 4, D und K von gleichem Zeichen, so wird der Gleichung durch keine
realen Werthe von x und y genügt. Sind nicht alle Zeichen gleich, so sind zwei
gleiche vorhanden; man kann dann die Coordinatenbezeichnung immer so wáhlen,
dass 4 und XK ungleiche Zeichen haben; durch Division der Gleichung durch