88 II. Abschnitt. Flächen in der Form F (x, y, z) = 0.
Sie sind nicht unabhängig voneinander, sondern durch eine
Gleichung verbunden. Durch Quadrieren von (13) ergibt
sich nämlich
M 2 =
Za 2 Zada Zadx
Zada Zda 2 Zdadx
Zadx Zdadx Zdx 2
Es ist aber
nach (2) Za 2 = 1, nach (6) Zada = 0, nach (3) Zadx = 0,
nach (8) Zda = dsl, nach (12) Zdadx = —L, nach § 15, (7)
Zdx 2 = ds 2 , also folgt:
(14) Jf 2 = ds 2 ds 2 0 — L 2 •
Die vier Formen ds 2 , ds 2 0 , L, M beherrschen in Ver
bindung mit einem später (§ 25) zu definierenden Differential
ausdruck N die ganze Theorie der Flächenkurven, wie sich
in § 27 zeigen wird.
§ 21. Allgemeine Formeln für konjugierte Richtungen,
Krümmungslinien und Asymptotenlinien.
Wir kommen nun zur Aufstellung der Gleichungen für
die konjugierten Richtungen, die Hauptkrümmungsrichtungen
und Asymptotenrichtungen für die allgemeine Flächenform
F {x, y, z) — 0, wozu wir, wie schon in § 19 angedeutet, die
dort entwickelten, von der Indikatrix unabhängigen Defini
tionen benutzen.
1. Konjugierte Richtungen.
Es sei P ein Punkt der Fläche mit den Koordinaten
x, y, Z] P t und P 2 zwei ihm unendlich benachbarte Punkte
mit den Koordinaten x + dx x , y + dy t , z + dz x , bezw.
x-\-dx 2 , y-{-dy 2 , zpdz 2 . Die zugehörigen Bogenelemente
PP x =ds x und PP 2 = ds 2 sind dann bestimmt durch die
Gleichungen
dsl — dxi + dy\ + dz\, ds\ — dx\ + dy\ + dz\.
Aus der in § 19 aufgestellten Definition eines Paares
von konjugierten Richtungen folgt nun, daß die Richtungen
PP, und PP 2 konjugiert sind, wenn die Tangentialebene
in P von der Tangentialebene in P 1 in einer Geraden ge
schnitten wird, die der Richtung PP 2 parallel läuft.