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Rectificatiou der Curven. 237
wo x und * die Coordinaten der neuen
Curve sind, so ist der Flächeninhalt der
letzteren gleich der Bogenlänge der er-
steren. Die älteren Mathematiker aber
haben sich viel mit dem umgekehrten 3
Probleme beschäftigt, Curven zu finden,
deren Quadratur sich auf die Rectifica-
tion einer andern Curve zurückführen
licss, da ihnen, freilich mit Unrecht,
von beiden Problemen das der Rectifi
cation als das einfachere galt.
Ist zwischen s und x eine Gleichung
gegeben, welche die in Rede stehende
Curve vorstellt, so hat man;
Reduction.
n xzdz
.1 y~-T“
y — X yz 2 — 1
dy
dx
= Vz'-l,
also:
' y — f\z l — 1 dx
und das ist die Gleichung derjenigen
Curve, deren Rectification auf die Qua
dratur der gegebenen führt. Es ist also
nöthig, dass eine zweite Quadratur sich
in endlicher Form ausführen lasse.
Beispiel. Sei z 2 = 2px, also die
Curve eine apollonische Parabel, so ist:
V = fVfyx ~ldx= ~y{2px - l) 3 ,
also:
9p*y 2 =(2px-l) 3 .
Dies ist diejenige Curve, deren Bogen
länge dem Flächeninhalt der Parabel
gleich ist; setzt man noch :
2p
so erhält man:
9y 1 ~ 8px 3 .
Die Curve ist also die Neillsche Parabel.
Um Curven zu finden, deren Quadratur
auf eine Rectification zurückgeführt wer
den kann, braucht man nur das Integral
f y z 2 — 1 dx in ähnlicher Weise wie
vorhin das Integral f dx 2 dy 2 zu be
handeln.
Da nämlich:
f ]/s 2 — 1 dx = y,
X — -=r- — X
so ist:
dy
dx
= Vz 5
aber auch:
V ~ X yz 2 —
Setzen wir noch:
da man noch hat:
2) die \ z 2 — 1 =; xzdz
so kann man w und z als Funktion einer
neuen Unbekannten u beliebig anneh
men, die Gleichung 2) gibt dann x, und
die Gleichung 1) y dazu. Wird aus die
sen beiden Gleichungen u eliminirt, und
aus den Werthen für z und x ebenfalls
u eliminirt, so stellt die erstere Gleichung
diejenige Curve vor, deren Bogenlänge
dem Flächeninhalte gleich ist, welcher
durch die zweite Curve bestimmt wird.
Beispiel. Sei
w = m 2 , z — au;
die Gleichung 2) gibt:
2«V / a a M 2 —1 = xh 2 u
oder:
a 4 # 2 = 4(« 2 m 2 — 1).
Eliminirt man u, so ergibt sich;
a i x 2 = 4a 2 a 2 — 4.
Die Gleichung stellt eine Hyperbel vor,
deren beide Axen in einem ganz be
stimmten Verhältnisse stehen.
Die Gleichung 1) gibt:
y — x ya 2 u 2 — 1 — n 2 ,
also, wenn man w eliminirt:
a 2 x 2 1
V ~ yi-
Die Curve stellt eine apollonische Pa
rabel vor. Indessen ist es nicht, wie
hier allerdings der Fall ist, nöthig, dass
sich die bezügliche Quadratur und Recti
fication wirklich ausführen lasse.
Reduction.
Zurückführung eines complicirteren
Ausdrucks oder Problems auf etwas Ein
facheres. Gleichungen höherer Ordnung
sucht man auf solche einer niederen
Ordnung oder auf Wurzeln, d. h. auf
binomische Gleichungen zu reduciren,
Integrale, welche irrationale Ausdrücke
enthalten, auf solche mit rationalen Aus
drücken, Differenzialgleichungen auf Qua
draturen, partielle Differenzialgleichungen
auf gewöhnliche, Integrale, welche eine
Quadratwurzel von einem Ausdrucke dritter
oder vierter Ordnung enthalten, werden
auf die canonische Form der elliptischen
integrale reducirt u. s. w. Somit ist das
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