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V. Abschnitt. § 4. Geometrische Anwendungen
Die Beziehung ist eine gegenseitige: Ein Kreisbüschel mit Grund-
punkten hat zu orthogonalen Trajektorien ein Kreisbüschel mit Grenz
punkten (Nullkreisen) und umgekehrt ein Büschel mit Grenzpunkten ein
solches mit Grundpunkten. Grenz- und Grundpunkte vertauschen ihre
Bollen gleichzeitig.
3. Es sind die orthogonalen Trajektorien eines Systems konfokaler
Zentralkegelschnitte zu bestimmen.
Die Gleichung eines solchen Systems ist
x i 1
X* X* —
1,
darin X der veränderliche Parameter. Durch ihre Differentiation ergibt sich
x yy' 00 +yy'
* , _yy
X 2 ^ X* — <
so daß
mithin ist
0;
*(« + yy)
daraus folgt
0» + yy) (a
... r
c s —• D
. _ 1.
y'
2 c 2 — X i
y7(X + yy')
die Differentialgleichung des vorgelegten Kurvensystems. Da sie sich
nicht verändert, wenn man y durch — y ersetzt, so gehört sie auch den
orthogonalen Trajektorien als Differentialgleichung an.
Ein System homofokaler Zentralkegelschnitte und seine orthogonalen
Trajektorien sind sonach durch ein und dieselbe Gleichung
X 2 ^ X s
1
dargestellt und somit zu einem einheitlichen System vereinigt. Die Schei
dung beider wird lediglich durch das Größenverhältnis zwischen dem
variablen A 2 und dem festen e 2 vollzogen. Bei A 2 > c 2 stellt nämlich die
Gleichung Ellipsen dar und diese werden von den Hyperbeln, die bei
A 2 < c 2 sich ergeben, rechtwinklig geschnitten, und umgekehrt.
4. Die orthogonalen Trajektorien des Systems der Sinusspiralen
r n = a n sin ncp zu bestimmen
Durch Differentiation entsteht
nr fi ~
na n cos »cp,