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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Formel entwickelbar sei, mindestens bis zu den Gliedern zweiter
Ordnung, daß sie also vollständige Differentialqnotienten der
ersten zwei Ordnungen besitze, für welche wir die allgemein
üblichen Bezeichnungen gebrauchen werden:
dz _ dz _ d^_z _ d*z _ d^z = ,
dx ~dy dx 2 r ’ dxdy S ’ dy 2
Allgemeiner als (1) ist die Gleichungsform:
(2) Fix, y, z) = 0,
welche z als implizite Funktion von x, y bestimmt; die Ab
leitung der Diiferentialquotienten von z auf Grund dieser
Gleichung ist in 59 erläutert worden.
Zu einer dritten Darstellungsweise gelangt man, von der
geometrischen Erzeugung einer krummen Fläche durch stetige
Bewegung und eventuell gleichzeitige Formänderung einer
Kurve ausgehend. Wenn die Koordinaten x, y, z eines ver
änderlichen Punktes M als stetige Funktionen eines Parameters u
gegeben sind, so beschreibt M, indem u seinen Bereich stetig
durchläuft, eine Kurve; und enthalten jene Funktionen noch
einen zweiten Parameter v, bezüglich dessen sie ebenfalls stetig
sind, so beschreibt die Kurve, während v das ihm zugehörige
Intervall stetig durchläuft, eine krumme Fläche. Demnach ist
auch durch drei Gleichungen von der Form
(3) x = x{u,v), y = y{u,v), z = z{u,v)
eine Fläche dargestellt.
Erteilt man in (3) dem u einen festen Wert, so stellen
sie eine Kurve dar, welche der Fläche angehört oder ihr auf
geschrieben ist und die man kurzweg die Kurve u nennen
kann.
Aber auch einem festen Werte von v entspricht bei vari
ablem u eine Kurve auf der Fläche, welche die Kurve v
heißen soll.
Im Grunde dieser Auffassung erscheint die Fläche mit
zwei Scharen von Linien, gekennzeichnet durch u = konst. und
v = konst., überzogen, und jeder ihrer Punkte als Schnitt zweier
dieser Linien, jede einer der Scharen angehörig. Man nennt
die Linien Pararneterlinien, u, v auch krummlinige Koordinaten.