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LIGNES DE COURBURE ET LIGNES
Dans certains cas simples, des considérations directes permettent
de construire sans calcul les lignes de courbure. Quand il s’agit, par
exemple, d’une surface de révolution, que nous supposerons, pour
fixer les idées, décrite autour de l’axe des z par une courbe donnée
dans le plan des zx, les diverses positions de cette courbe, dites les
courbes méridiennes ou les méridiens de la surface, composent une
des deux familles de lignes de courbure : en effet, par raison de symé
trie, les normales à la surface menées aux divers points de l’une d’elles
ne sortent pas de son plan et s’y coupent ainsi successivement. D’un
autre côté, les cercles décrits autour de l’axe des z par les divers
points de la courbe génératrice, cercles appelés les parallèles de la
surface, constituent la seconde famille des lignes de courbure; car, le
long de l’un d’eux, les normales à la surface ne sont autre chose que
les positions successives d’une même normale à la courbe génératrice
et aboutissent toutes au point fixe où cette normale rencontre l’axe
des z.
Si nous prenons comme exemple le tore, ou anneau engendré par
une circonférence qui tourne autour d’une droite de son plan ne la
rencontrant pas, les deux familles de lignes de courbure seront
donc des cercles. L’un des deux rayons de courbure principaux en
chaque point s’y confondra avec le rayon constant du cercle méridien,
c’est-à-dire de la ligne même correspondante de courbure. Quant à
l’autre, il sera le segment de normale compris depuis le point donné
du tore jusqu’à J’axe des z; et il différera, par conséquent, du rayon
du parallèle correspondant ou de la seconde ligne de courbure, rayon
allant perpendiculairement sur l’axe de révolution ou des z à partir
du point donné.
Cet exemple montre qu’il faut, en général, se garder de confondre
ensemble les deux cercles oscillateurs de la ligne de courbure et de
la section principale qui lui est tangente; mais on déduira l’un de
l’autre par le théorème de Meusnier (p. 267*), quand l’angle du plan
oscillateur de la ligne de courbure avec la normale à la surface sera
connu.
198*. — Des lignes asymptotiques, dans les surfaces à courbures
opposées.
Lorsqu’une surface est à courbures opposées, on peut, en opérant
comme tout à l’heure pour les lignes de courbure, la parcourir de
proche en proche, à partir d’un point quelconque, dans des directions
qui coïncident en chaque endroit avec les directions asymptotiques,