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Kap. 13. Die normalen Kreissysteme.
einer festen Ebene (Koordinatenebene) oder einer Kugel normalen Kreisen
gebildet werden. Die Kugel selbst wird reell oder imaginär, je nach
dem die Konstante c < 0 oder > 0 ist. Ist c = 0, so gehen alle Kreise
durch einen Punkt.
§ 188. Dreifaches Orthogonalsystem von Flächen, das zu einem
normalen Kreissystem gehört.
Ist P ein Punkt einer Fläche S, die zu einem normalen Kreis-
sjstem orthogonal ist, so ziehen wir an die Krümraungslinien v — Const.,
u = Const. die Tangenten FA und PP. Es seien dabei A und P
die Punkte, in denen die Tangenten die Achse des durch P gehenden
Kreises G schneiden. Bezeichnen wir mit r] 1 , | 2 , v} 2f £ 2 die
Koordinaten von A bez. P, so finden wir unmittelbar;
Durch Differentiation der ersten Gleichungen nach v, der zweiten nach
u und unter Berücksichtigung der Gleichungen (9) und (IV*) er
gibt sich:
Ml • Mi. Ml = Mk . Mk • Mk
= (cosy X 8 —sin cpX x ):
: (cos cpT 2 — sin (p Y t ) :
: (cos q>Z 2 — sin (pZ x ).
dv ' dv dv du ' du du
Da die drei letzten Ausdrücke die Richtungskosinus der Kreisachse
sind, so erhellt nach S. 270, daß die beiden Punkte A, P die Brenn
punkte dieser Achse in dem von den Kreisachsen gebildeten Strahlen
system sind; die Developpabeln des Strahlensystems sind folglich reell
und gehören zu den Krümmungslinien der Fläche S.
Wir betrachten nun alle Flächen ZI, die zu den Kreisen ortho
gonal sind, und die beiden Scharen von Ortsfiächen der Kreise
u — Const. und v = Const.,
welche wir mit Z 1} Z 2 bezeichnen. Dann können wir leicht den Satz
von Ribaucour beweisen: Die drei Flächenscharen Z, Z lf Z 2
bilden ein dreifaches Orthogonalsystem.
In der Tat, betrachten wir eine Fläche Z x (u = Const.). Sie
schneidet alle Flächen Z orthogonal längs Krümmungslinien von Z, die
folglich nach S. 96 auch für Z x Krümmungslinien sind. Daraus folgt,