524
Erster Teil. Differential-Rechnung.
ß behält für alle Normalschnitte durch M dasselbe Vor
zeichen, die Konkavität ist also bei allen nach derselben Seite
gewendet, wenn (121, 184)
(9) r t — s 2 > 0
ist. In einem solchen Punkt, in dessen Umgebung die Fläche
ganz zu einer Seite der Tangentialebene liegt, bezeichnet man
sie als konvex.
jv wechselt während der Drehung des Normalschnittes um
die Normale, und zwar zweimal, durch Null gehend, sein Vor
zeichen, wenn
(10) rt — s 2 < 0
ist. Ein Teil der Normalschnitte wendet die Konkavität nach
der einen, der andere Teil nach der entgegengesetzten Richtung
der Normale, und ebenso liegt die Fläche in der Umgebung
von M zum Teil auf der einen, zum Teil auf der anderen
Seite der Tangentialebene. In einem solchen Punkte bezeichnet
man die Fläche als konkav-konvex. Die Grenze zwischen den
beiden Arten von Normalschnitten wird durch zwei Normal
schnitte gebildet, deren Krümmung Null ist, welche also in M
einen Wendepunkt haben.
In dem Grenzfalle, wo
(11) rt - s 2 = 0,
der Zähler auf der rechten Seite von (8) also ein vollständiges
Quadrat ist, behält ^ auch beständig dasselbe Vorzeichen bei,
verschwindet aber für eine bestimmte Lage des Normalschnittes.
Es liegt nun nahe, nach denjenigen Normalschnitten zu
fragen, für welche die Krümmung einen extremen Wert an
nimmt. Um diese Untersuchung einfach zu gestalten, trans
formieren wir das Koordinatensystem derart, daß sein Ursprung
mit ilf, die positive ¿-Achse mit der Normale MN, die Tan
gentialebene also mit der xy-Ebene zusammenfällt; den Winkel,
welchen die positive Richtung MT der Tangente mit der posi
tiven Richtung der x-Achse im neuen System einschließt, nennen
wir co. Dann tritt in der Formel (8) co an die Stelle von a,