312. Flächensätze über Fußpunktkurven und Rollkurven
247
2 <P S ~ F = -} y l)-p sin 2ax,
(6)
und aus beiden Gleichungen zusammen ergibt sich
0 p — <P S = s 2 sin 2 a* .
CO
Nun denke man sich statt eines Polygons eine geschlossene kon
vexe Kurve; dann geht das Fußpunktenpolygon in ihre Fußpunktkurve
bezüglich P, bzw. S über. Den Übergang von dem ersten Falle zum
zweiten kann man durch eine Grenzbetrachtung hersteilen, indem man
die gegebene Kurve in sehr kleine gleiche Elemente zerlegt und ihr ein
Polygon einschreibt, dessen Ecken in die Teilungspunkte fallen. Die
Winkel ci lf a 2 , . . . werden sehr klein und verwandeln sich in die Kon
tingenzwinkel r 1; t 2 , ... der aufeinander folgenden Bogenelemente, bei
der Grenzwertbestimmung der zweiten Summe rechts in (5) dürfen die
Sinus durch die Bögen ersetzt werden, die Summe der doppelten Kon
tingenzwinkel, erstreckt über die ganze Kurze, ergibt deren doppelte
totale Krümmung, d. i. 47t.
Behält man die Bezeichnung F, & P , <Ps für die Flächen der Kurven
bei, so kommt man zu den Beziehungen:
20 r - F-i s +
2® S -F= iJSVtj
(5*)
(6*)
( 7 *)
P P — fp s = Y 71 s*.
Bevor wir die Ergebnisse formulieren, sei über den Punkt S ge
sprochen; er gehört jetzt nicht zu einem System diskreter Punkte, son
dern zu der stetigen Gesamtheit der Kurvenpunkte, deren jedem als Zahl
der doppelte Kontingenzwinkel des anstoßenden Bogenelements zugeord
net ist; bei gleichen Bogenelementen stehen aber die Kontingenzwinkel
also auch die doppelten, im Verhältnis der Krümmungen. Der Punkt S
wird also zum Schwerpunkt der Kurve, wenn ihren Punkten die zuge
hörigen Krümmungen als Zahlen a zugeordnet werden, und erhielt daher
den Namen Krümmungsschwerpunkt, nachgebildet dem Worte Massen
schwerpunkt.
Man kann nun die letzten Ergebnisse wie folgt aussprechen:
Unter allen Fußpunktkurven einer geschlossenen konvexen Kurve hat
diejenige die kleinste Fläche, deren Pol der Krümmungsschwerpunkt dieser
Kurve ist