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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Bei geometrischer Interpretation lassen die Gleichungen
(1) und (1*) zwei wesentlich verschiedene Deutungen zu,
welche kurz auseinandergesetzt werden sollen.
I. Sind x, y die Koordinaten eines Punktes M der Ebene
in bezug auf ein bestimmtes, z. B. rechtwinkliges Koordinaten
system und u, v die Koordinaten desselben Punktes in bezug
auf ein zweites System, so bestimmen die Gleichungen (1) und
(1*) eine Koordinatentransformation und vermitteln insbesondere
die Gleichungen (1) den Übergang vom ersten System zum
zweiten, die (1*) den Übergang vom zweiten zum ersten. Geht
du
durch den Punkt M eine Kurve, so bestimmt die Richtung
dx
der Tangente an dieselbe (22, (2)) und ist ^ für die nämliche
Richtung bestimmend, jedesmal in einer dem Koordinaten
system entsprechenden Weise.
Einen der wichtigsten Fälle dieser Art
bildet die Transformation rechtwinkliger
Koordinaten in Polarkoordinaten, wobei der
Ursprung und die positive Abszissenachse
des ersten Systems als Pol, bezieh ungs-
Vig. 16.
Y\
M
~q'"&— J weise Polarachse verwendet werden (Fig. 16).
Dann ist u = r der Radiusvektor und v = cp
die Anomalie des Punktes M- die Gleichungen (1) lauten:
x — r cos (p
y = r sin (p
(4)
und jene (1*)
wobei die Eindeutigkeit der letzten Gleichung dadurch herbei
geführt wird, daß man festsetzt, cp sei jener Bogen aus dem
Intervall (0, 2:r), dessen Sinus das Vorzeichen von y, dessen
Kosinus das Vorzeichen von x hat. An die Stelle der Glei
chungen (2) treten die folgenden: