Kapitel XXII.
Allgemeine Sätze über dreifache orthogonale Flächensysteme.
Krummlinige Koordinaten im Raume. — Der Darboux-Dupinsche Satz über drei
fache Orthogonalsysteme und Folgerungen daraus. — Differentialgleichungen für die
Richtungskosinus des Haupttrieders. — Lamésche Gleichungen. — Liouvillescher
Satz von den konformen Abbildungen des Raumes. — Hauptkrümmungsradien der
Flächen eines dreifachen Systems. — Krümmung und Torsion der Parameterlinien. —
Äquidistanzkurven. — Cayleysche Gleichung. — Combescuresche Transformation.
j§ 329. Krummlinige Koordinaten im Raume.
Wie wir uns zur Bestimmung der Lage eines Punktes auf einer
gegebenen Fläche auf dieser zwei Scharen von Kurven u, v derart
gezogen gedacht hatten, daß durch jeden Punkt der Fläche (oder
eines passenden Stückes der Fläche) eine Kurve jeder Schar geht,
ebenso können wir auch die Lage eines Punktes im Raume mit Hilfe
dreier einander schneidender Flächen bestimmen, von denen jede inner
halb einer einfach unendlichen Schar variiert. Wir brauchen uns hierzu
nur den Raum (oder ein Gebiet desselben) von drei Scharen von oo 1
Flächen derart durchfurcht zu denken, daß durch jeden Raumpunkt
eine einzige Fläche jeder der drei Scharen hindurchgeht. Ordnen wir
dann jede Fläche einer der drei Scharen eindeutig den Werten eines
Parameters bzw. p 2 , p 3 zu und kennen wir die Werte der Parameter
der drei Flächen, die sich in einem Raumpunkte P durchkreuzen,
Pl = a i } (*2 = ’ 9ä = a äf
so ist der Punkt dadurch bestimmt. Wir nennen a v a 2 , a 3 die krumm
linigen Koordinaten von P und die Flächen der drei Scharen:
= Const., q 2 = Const., p 3 = Const.
die Parameterflächen. Sind
(!) (h i x > V) z ) = Qi> Qt(x, y>z) = (>2; Qs(x,y,z) = Qs
die Gleichungen der drei Flächenscharen, so erhalten wir durch ihre
Auflösung nach x, y, z (wenigstens in dem betrachteten Raumgebiet
muß die Auflösung möglich sein):
(2) x — x v , p 2 , p 3 ), y — y (p 1; p 2 , p 3 ), z = z (p x , p 2 , p 3 ).
Bia uchi, Differentialgeometrie. 2. Aufl. 40