§ 10. Die Raumkurven. 105.
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§ 10. Die Raumkurven.
105. Als eigentliche Raumkurven eines n-dimensionalen
Raumes betrachten wir nur diejenigen, welche nicht in einer
(n — 1)-dimensionalen Ebene enthalten sind. Wir können die
selben auch Kurven (n — l)-facher Krümmung nennen, welchen
Namen folgende Betrachtung rechtfertigt.
Durch zwei unendlich nahe Punkte der Kurve kann man
eine einzige Gerade legen, die Tangente; durch drei unendlich
nahe Punkte eine zweidimensionale Ebene u. s. w. Schliesslich
geht durch n unendlich nahe Punkte eine (n — 1)-dimensionale
Ebene. Wir definieren als m-fach ausgedehnte Schmie-
gungsehene eine Ebene von der angegebenen Ausdehnungszahl,
welche durch m+1 unendlich nahe Punkte der Kurve hindurchgeht.
Wir lassen die Kurve dadurch bestimmt sein, dass die
Koordinaten als Funktionen einer Yariahelen t gegeben sind:
1) *o = Voi*), cpi(f) ...x = cp (f),
wo die Ableitungen nach La gran ge scher Weise bezeichnet
werden sollen. Damit ein Punkt x auf der Tangente des
Punktes t liegt, müssen die Gleichungen bestehen:
2) x x = ^cp x {t) + iL <p'*(0- (x = 0, 1... n)
Entsprechend müssen die Koordinaten x eines Punktes,
welcher auf der m-dimensionalen Schmiegungsebene des Punktes
t liegt, den Gleichungen genügen:
3) x y . = cpy(0 + cp'ySf) + H h [imqpx (m) (0,
o = 0, 1... n),
wo zwischen den Grössen p. eine quadratische Gleichung besteht.
Den Winkel, welchen zwei unendlich nahe w?-dimen
sionale Schmiegungsebenen miteinander bilden, dividiert durch
das Bogenelement, bezeichnet man als die m te Krümmung
einer Raumkurve. Wir setzen diesen Winkel gleich w m , das
Bogeuelement gleich ds, und die m ie Krümmung gleich K m ]
dann ist:
J m ds
Eine eigentliche Raumkurve hat daher, weil im allge
meinen die m-fach ausgedehnten Schmiegungsebenen an zwei