Quadratrix (Geometrie). 154 Quadratrix (Geometrie).
Fig. 18.
so ist
2 r •
: 7»
Offenbar ist y positiv, wenn x posi
tiv und kleiner als r ist. Für x — r
aber nimmt y die Form 0*oo an, da
lihr- co ist. Schreiben wir
J 2
y~-
cot
2r
und differenziiren Zähler und Nenner»
um den Werth von y zu finden, so
kommt
Г-
Sei (Fig. 18) ACB ein rechter Win
kel, AB der zugehörige Quadrant, N
ein beliebiger Punct in der Peripherie
desselben. Man zieht CJV, und schnei
det vom Halbmesser AC ein Stück AP
derart ab, dass sich AC zu AP verhält,
wie der Quadrant AB zu Bogen AN.
Es ist dann offenbar AP dem Bogen AN,
also auch dem Sector ACN proportional;
zieht man noch PM senkrecht auf AP
bis zur Linie CN, so ist M ein Punkt
der Quadratrix. Denkt man sich die
Quadratrix wirklich gezeichnet, so lässt
sich leicht ein beliebiger Sector des
Kreises ACN' mittels derselben be
stimmen.
Man zieht nämlich von Punkt M r , wo
CN' die Quadratrix schneidet, Linie
M'P’ senkrecht auf AC, und AP' ist
dann dem Flächeninhalt des Sectors ACN'
proportional.
3) Um die Gleichung der Quadratrix
zu finden, sei
AP = x, РШ—y, AC-y, ACN = <f,
wo unter n die bekannte Länge des
Halbkreises verstanden wird, und <f in
Theilen von n gegeben ist. Ausserdem
aber ist
y = (r—x)tg(f.,
also auch wegen des Werthes von 7 :
. nx . .
y-{r-x)ty~ r -(r-x) lg ax,
2 r
gesetzt wird.
Was die Gestalt der Quadratrix anbe
trifft, so gehört offenbar zu jedem x nur
ein y, zu jedem y dagegen unendlich
viel Werthe von x.
2r / . nx\*
\ n 2r/ »
also wenn man x — r setzt:
_2r
y ~ n '
Liegt x zwischen r und 2r, so ist y
noch immer positiv, da dann r—x und
lg 2 negativ werden.
Wird aber x grösser als 2r, so hört
der erste Factor nicht auf negativ zu
sein, der zweite ist abwechselnd positiv
und negativ, y hat das entgegengesetzte
Zeichen dieses Factors. D. h. y wird
negativ, wenn x zwischen 2 nr und
(2»+l)r liegt, positiv, wenn x zwischen
(2m—l)r und 2nr liegt, wo n eine be
liebige positive ganze Zahl ist.
Ebenso leicht zeigt sich, dass y nega
tiv ist, wenn x zwischen — 2nr und
— (2M+l)r liegt, positiv, wenn x zwi
schen —(2m—l)r und —2nr liegt. Es ist
dann nämlich der erste Factor immer
positiv und der zweite bestimmt das
Zeichen von y.
Für x — +2n r wird y = 0,
d. h, die Curve schneidet unendlich oft
die Axe der x.
Für a;=+(2n + l)r wird y=+ co ;
es tritt also Discontinuität ein.
Nur der Werth von
ist in dieser letzten Formel auszuschlies-
2 f*
sen, da sich für ihn y—— ergab.
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y ändert sein Vorzeichen, wenn es
durch 0 oder durch co geht.
Bei den letzteren Werthen wird die
Curve parallel der Ordinatenaxe. Denn
die Gleichung
x — +(2M+l)r
gibt immer y — co. Es stellt also diese