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Erster Teil. Differential-Rechnung.
158. Der Krümmungsmittelpunkt als letzter Schnitt
zweier benachbarten Normalen. Der Krümmungsmittel
punkt kann geometrisch noch in anderer Weise charakterisiert
werden. Es ist nämlich der Krümmungsmittelpunkt zu dem
Punkte M die Grenze, gegen welche sich der Schnittpunkt der
Normale in M mit der Normale in M' hinbewegt, wenn M' auf
der Kurve unaufhörlich dem Punkte M sich nähert.
Wir wollen dies gleich unter der allgemeiner^ Voraus
setzung nach weisen, daß x, y als Funktionen eines Parameters
u gegeben sind. Dann ist die linke Seite der Gleichung der
Normale im Punkte M (133, (27)):
(10)
(| — x)dx -f- (rj —- y)dy = 0
nach Unterdrückung des Faktors du eine Funktion von £, rj,u
und werde als solche durch F(|, p, u) bezeichnet, so daß an
Stelle von (10) geschrieben werden kann:
(11)
F(|, rj, u) = 0;
die Normale in M', welchem Punkte der Parameter u -f- ziu
zukommen möge, ist durch
(12)
F(|, rj, u -f zlu) = 0
dargestellt. An die Stelle der Gleichungen (11) und (12)
können auch (11) und
»j, U + Ju) — F(|, 71, ü)
(13)
gesetzt werden. Aus diesen wäre der Schnittpunkt der beiden
Normalen zu bestimmen; da es sich aber um seine Grenzlage
handelt, so lasse man in (13)Nu gegen Null konvergieren;
dadurch geht diese Gleichung über in
3F(g, n, »)
du
oder aber in
I, V, w) = 0
(13*)
und diese bestimmt mit (11) zusammen den Grenzpunkt. Seine
Koordinaten ergeben sich also aus
(14)
(i, — x)dx J r(rj — y)dy =0
(| — x)d I, 2 x + (j] — y)d 2 y = dx 2 -f dy 2