Sechster Abschnitt. Anwendung der Differential-Rechnung usw. 473
hiernach hat man beispielsweise für den Punkt a/a/a]/2 der
Kurve:
cos a
== ~Vi> cos/3 = 0 7 cos y=]/y,
und es ist hierdurch die Richtung der Tangente im Sinne des
abnehmenden x bestimmt, wie aus dem Vorzeichen von
dif,F)
d{y, 8)
zu erkennen ist.
Für den Punkt 2a j0/0 hören die Formeln auf bestimmte
Bedeutung zu haben; es ist dies ein singulärer Punkt der
Kurve, wie auch ihre Projektion auf der «/¿-Ebene (Fig. 100b)
es erkennen ließ.
Die Gleichungen der Tangente im Punkte x/y/z sind:
£ — x = n — y = ¿zil.
— yz z{x— a) ay
175. Bogendifferential einer Raumkurve. Die in
153 aufgestellte Definition der Länge eines ebenen Kurven
bogens läßt sich auch auf eine Raumkurve ausdehnen. Wir
definieren die Länge eines Bogens M 0 M einer Baumkurve als
den Grenzwert eines in diesem Bogen von M 0 bis M ver
laufenden Sehnenzuges bei beständig wachsender Zahl der
Sehnen und Abnahme jeder einzelnen gegen die Grenze Null.
Dieser Definition zufolge ist der Differentialquotient der
Funktion s von u, welche die Bogenlänge ausdrückt, der Grenz
wert des Quotienten aus der Sehne MM' = c durch die zu
gehörige Änderung h von u für lim h = 0, d. h. es ist:
P- - lim 4- - lim y~ Jxt +i»‘ ;
denn diese Sehne kann als Seite des Sehnenzuges von M 0 bis
M', also als Änderung der Länge des Sehnenzuges in M 0 M
bei dem Fortschreiten von M zu M aufgefaßt werden. Führt
man die Division mit h unter der Wurzel aus und vollzieht
dann den Grenzübergang, so ergibt sich
ds i /idx\% /dy\ 2 .
du V \du) ' \du) \du}
Geschieht die Zählung des Bogens so, daß er mit u zugleich
wächst, so ist die Quadratwurzel positiv zu nehmen.