§ 27. Projektivität und Metrik.
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eingeschlossenen Tetraeders sind. In welcher Beziehung müssen
die konstanten Verhältnisse zu einander stehen?
(Wenn die Koordinaten Xi ... x 4 mit den in § 2 eingeführten
Gröfsen pi . . . p 4 identisch werden, so haben die zugehörigen
Ebenenkoordinaten . . . u 4 die Bedeutung rj : h t . . . r 4 : h 4 ,
wo r! . . . r 4 die in § 4 benutzten senkrechten Abstände sind.)
2) a) Im Tetraeder 0x0^0^04 seien I, II, III, IV die Seiten
flächen, hx . . . h 4 die Höhen, a 12 , a 13 ... die Cosinus der von
je zwei Ebenen eingeschlossenen Winkel (a 12 — cos (III) u. s. w.).
Die von einem beliebigen Punkte der Höhe h 4 auf die Ebenen
I, II, III gefällten Senkrechten verhalten sich wie a 14 : « 24 : « 34
u. s. w. Indem man als Koordinaten eines Punktes die von ihm
auf die Ebenen gefällten Senkrechten wählt, soll die Gleichung
derjenigen Fläche zweiter Ordnung bestimmt werden, welche
durch drei Höhen des Tetraeders geht. Man zeige, dafs die Fläche
auch die vierte Höhe enthält.
(Indem wir den Ausdruck a e xa XjU — «¿¿t«*;. kurz durch {ixX/j.}
bezeichnen, können wir die Gleichung in der Form schreiben:
(1234) («34X1 x 2 -f- «12X3X4) -p (1342) («42X1X3 -p «13X4X2)
+ (1423) («23X1X4 + «14X3X3) = 0.)
b) Man suche die geometrische Bedeutung der Ausdrücke
(i.xX/i); man weise nach, dafs (1234) nur gleich null werden kann,
wenn die Kanten 0i0 2 und 0 3 0 4 auf einander senkrecht stehen.
c) Die Bedingung dafür, dafs die Höhen h x und h 2 einen
Punkt gemein haben, ist identisch damit, dafs auch die beiden
andern Höhen einander schneiden. Man deute die Bedingungs
gleichung geometrisch und leite daraus einen Satz der Stereo
metrie ab.
d) Sobald zwei Paare von Gegenkanten rechtwinklig zu ein
ander geneigt sind, gilt dasselbe für die Kanten des dritten Paares.
In diesem Falle gehen die vier Höhen durch einen Punkt.
4) a) Indem man wieder unter X! . . . x 4 die senkrechten
Abstände von den Ebenen des Tetraeders O1O2O3O4 versteht
und mit «,* den Cosinus des Neigungswinkels je zweier seiner
Ebenen bezeichnet, zugleich aber den senkrechten Abstand des
Punktes (x) von der Kante O3O4 gleich 1 34 u. s, w. setzt, folgt
die Beziehung:
( l — «i 2 2 ) 1 s 2 4 = x ! + X 1 + 2«i2X,X 2 .