§ 191. Die normalen Kreissysteme gleich großer Kreise.
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§ 191. Die normalen Kreissysteme gleich, großer Kreise.
Eine andere sehr bemerkenswerte Klasse von normalen Kreis
systemen ist die von Ribancour entdeckte, bei der die Radien der
Kreise alle einander gleich sind. Um solche Systeme zu konstruieren,
nehmen wir eine pseudosphärische Fläche S vom Radius R und be
schreiben in jeder ihrer Tangentialebenen um den Berührungspunkt als
Mittelpunkt einen Kreis mit dem Radius R. Aus den Eigenschaften
der Evolutenilächen folgt, daß die oo 1 pseudosphärischen Flächen,
welche die Ortsflächen der Mittelpunkte der geodätischen Krümmung
für die Scharen von parallelen Grenzkreisen auf S sind (vgl. § 140,
S. 261), in der Tat Orthogonaltrajektorien dieser Kreise sind, so daß
die Kreise ein Zykelsystem bilden.
Wollen wir umgekehrt untersuchen, ob dieses die allgemeinsten
normalen Kreissysteme mit konstantem Radius sind, so brauchen wir
nur auf die Gleichungen (IV*), S. 350, zurückzugehen und dabei in
ihnen R gleich Const. zu setzen. Lassen wir den Fall, daß cp gleich 0
oder y RI 1 ), unberücksichtigt, so ergibt sich aus ihnen:
dcp
du
dy
dv
B V G dv
B
y G COB çp _ 1 dy G
B y E dii
und als Integrabilitätsbedingung erhalten wir:
ai,
d_ / i djH
dv \]/ G dv
dv )
woraus wir nach (18), S. 67, folgern, daß die zu den Kreisen normalen
Flächen pseudosphärische Flächen mit dem Radius R sind. Die Unter
suchung läßt sich nun leicht zu Ende führen durch den Nachweis, daß
die Enveloppe der Kreisebenen auch eine pseudosphärische Fläche ist
und daß die Kreismittelpunkte die Berührungspunkte sind. In der Tat
folgen aus diesen Gleichungen und den Gleichungen (9), (10), S. 849,
sofort die Beziehungen:
1) Die Zykelsysteme mit konstantem Radius, die diesem Falle, dessen Er
örterung wir hier übergehen, entsprechen, ergeben sich folgendermaßen; In einer
Ebene zeichne man eine Schar von oo 1 kongruenten Kreisen und lasse dann die
Ebene auf einer abwickelbaren Fläche rollen. Das entstehende Kreissystem ist
das gesuchte. (Vgl. die beiden Bemerkungen des Verfassers über Zykelsysteme
im Giornale di Matematiche, 21. u. 22. Bd.)