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Kap. 9. Evolutenfläche und Weingartenscher Satz.
Alle Evolutenflächen der pseudosphärischen Flächen sind auf ein
und dieselbe Rotationsfläche, die Evolutenfiäche der Pseudosphäre, d. h.
auf das Katenoid, abwickelbar; also:
Jeder Evolutenmantel einer pseudosphärischen Fläche
ist auf das Katenoid abwickelbar.
Wir betrachten nun auf einer pseudosphärischen Fläche eins der
unendlich vielen Systeme von geodätischen Linien v, für welche, so
bald sie mit den orthogonalen Trajektorien als Parameterliuien gewählt
werden, das Quadrat des Linienelements eine der drei Formen vom
parabolischen, elliptischen oder hyperbolischen Typus annimmt (§ 98,
S. 188):
2 u
(I)
ds 2 = du 2 + e R dv 2 ,
(H)
ds 2 = du 2 -f jR 2 sinh 2 ^ dv 2 ,
(III)
ds 2 = du 2 + cosh 2 ^ dv 2 .
ll
Jedesmal sind die Tangenten der geodätischen Linien v die Normalen
einer (Evolventen ) W- Fläche, und wir wollen nun feststellen, durch was
für eine Gleichung dementsprechend die Hauptkrümmungsradien r t , r 2
jeder solchen W-Fläche verbunden sind. Fassen wir die pseudosphärische
Fläche S als den ersten Bvolutenmantel der W- Fläche auf und ver
gleichen wir die Ausdrücke (I), (II), (III) für das Quadrat des Linien
elements mit dem Ausdruck (19), S. 253, indem wir v 1 statt -u setzen:
2
ds\ = dr\ + e J n r * dv 2 ,
so müssen wir die beiden Linienelemente einander gleich setzen, also
u = + C, v = lv i (O, /1 == Const.)
annehmen. Als Beziehung zwischen r x und r 2 finden wir somit ent
sprechend den drei Fällen:
(!') r y — r 2 = R,
(II') — r 2 = R tangh ,
(Ul') Jicotgh'^-
Der Wert von G in den beiden letzten Gleichungen hängt von der be
treffenden speziellen Evolventenfläche 2J ab. Wir fragen nun: Auf
was für Rotationsflächen sind die bezüglichen Ergänzungs
flächen von S in den drei Fällen abwickelbar?
Im ersten Falle ergibt sich die Antwort sofort aus dem Satze auf
S. 251; offenbar ist die Ergänzungsfläche in diesem Falle wieder eine