282 II. Absphn. Dreizehntes Capitel. Substitution u. Coordinatentransformation.
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«11 « ~f~ «12 ß ~4~ «13 y «g|0-f- «22 ß ~r «23 y
_ «31« ~j~ «32 ß ~f~ «33V .
y
Setzt man den Wert dieser Verhältnisse gleich g, so ist derselbe durch die
Gleichung bestimmt:
«11 (?) «12) «13
«21 > «22 9) «23 = 0,
«31) «32) «33 Q
welche § 74, 18 drei reelle Wurzeln besitzt. Welcher Art sind die Flächen dör
zweiten Ordnung, für welche in der vorstehenden Gleichung für einen Wurzel
wert die Subdeterminanten zweiten Grades verschwinden?
12) Den Mittelpunct und die Axen einer Fläche der zweiten
Ordnung durch Coordinatentransformation aufzufinden.
Anl. Es werden zunächst durch Verschiebung des Coordinatensystems die
Coefficienten von x, y und z zu Null gemacht und hierauf durch Drehung um
den Anfangspunct des neuen Systems, den Mittelpunct der Fläche, die Coeffi
cienten von xy, xz und yz zum Verschwinden gebracht.
13) Das Polarsystem einer Kugel darzustellen.
Anl. Aus den diesbezüglichen Gleichungen folgt unmittelbar, dafs die
Verbindungslinie des Mittelpunctes der Kugel mit irgend einem Puncte senk
recht steht auf der Polarebene des Punctes. Hieraus folgt unmittelbar, dafs
alle Kugeln in der unendlich fernen Ebene dasselbe Polarsystem gemeinsam
besitzen, oder, was dasselbe besagt, die unendlich ferne Ebene in demselben
imaginären Kreise schneiden. Er wird der unendlich ferne Kugelkreis ge
nannt. Und offenbar umgekehrt: Jede Fläche der zweiten Ordnung,
welchedurch den unendlich fernen Kugelkreis geht, ist eineKugel,
denn es steht dann jeder Durchmesser auf seiner conjugierten Ebene senkrecht.
14) Durch eine Fläche der zweiten Ordnung wird in jeder Ebene
ein Polarsystem induciert; wie oft ist dasselbe ein Kreissystem, d. h.
ist seine Ordnungscurve ein Kreis?
Anl. Der Richtung, welche in der Ebene mit den Coordinaten m, n, p
liegt und mit der X- Y- und Z-Achse Winkel einschliefst, deren Cosinus bezüglich
cc, ß, y sind, ist eine Durchmesserebene conjugiert, welche die Coordinaten
besitzt:
u _ «II « ~4~ «12 ß ~l~ «13 y
«4i« H - «42 ß “h «43 y
v _ «21« + «22 P ~f~ «23 y
«41 « + «13 ß “1~ «43 y
w __ «3i« ~f~ «32 ß ~h «33 y
«41 «H - «42 ß + «43 y ’
während a, ß und y durch die Gleichung verbunden sin :
ma -\- nß -\-py — 0.
Aus der Bedingung, dafs die Richtung cc, ß, y auf der Durchschnittslinie der
Ebenen u,v,w und m,n, p senkrecht stehen soll für alle Werte von cc, ß und y,
welche dieser Gleichung genügen, ergeben sich Bestimmungsgleichuugen für
m, n und p.