Differentialrechnung
Das Bogendifferential ist
e duce | d 1
ds = Vds? + dy! —9asinltdi, also —
7 P
Daher folgt für den Krümmungshalbmesser
p = — 4asin dt.
Für die Normale ergiebt sich
Ny = 2asinit,
folglich ist der Krümmungshalbmesser doppelt so lang wie die Normale. Da y"
immer negativ und y positiv ist, so liegt der Krümmungsmittelpunkt auf dem
nach der Abscissenachse gerichteten Theile der Normalen.
1. Für die archimedische Spirale 7 = a ist der Krümmungshalbmesser
e — (r? -- a3: (r? + 24%);
er ist leicht zu construiren.
Der Krümmungshalbmesser der logarithmischen Spirale
y ge
hat zum Radius das constante Verhältniss Viu die Dreiecke, welche den
Nullpunkt, einen Spiralenpunkt und den zugehórigen Krümmungsmittelpunkt zu
Ecken haben, sind einander áhnlich; die Evolute kommt daher mit der Spirale
durch Drehung um den Nullpunkt zur Deckung.
x x
Für die Kettenlinie y = ja (A ret) ist der Krümmungshalbmesser
gleich der Normalen.
Die Polargleichung der Lemniscate ist 7? = a?cos2q. Hieraus folgt
p4 + ppt = at, rp? L9; — 77 = 8,72 + r'R), und daher
a?
em
§ 9. Csculationsebene, Krümmung, 'Torsion und osculirende Kugel an
Raumcurven.
1. Eine Ebene, die durch einen Punkt P einer Raumcurve C geht, hat eine
Gleichung von der Form
I a (€ — x) + db (n — y) + c(E— z) = 0.
Denken wir uns auf dieser Ebene durch P eine Curve l' gezogen und die
Coordinaten &, y, { eines Punktes dieser Curve als Functionen einer Variabeln 4,
so erfüllen diese Functionen die Gleichung 1.; ihre ersten und zweiten Differential-
quotienten erfüllen daher die Gleichungen
: dt , dn dt 0
2: eu mo gu
; d? E d? de ;
3. a dB + à dB zi € 28 = 0.
Denkt man sich die Coordinaten der Punkte von C ebenfalls als Functionen
der unabhängigen Veränderlichen /, und verlangt, dass im Punkte P die ersten
Differentialquotienten der Coordinaten für C und I* dieselben Verhältnisse haben,
so muss die Gleichung 2. erfüllt sein, wenn man die Differentialquotienten von
& * & durch die von x, y, z ersetzt. Dadurch erhält man
dx dy dz
Hierin sind a, 2, c unbestimmt. Da die Differentialquotienten von x, y, %
8 «
proport
den Co
Plancu
und in
Differe
Ebene:
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Hie
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2. 1
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Die (