§ 22. Allgemeine Formeln für die Hauptkrümmungsradien. 95
(2)
1
R
2 a cP x
ds 2
2 da dx
ds 2
ds 2
Dies ist die Eulersche Gleichung (§ 18, Gl. 6) für
die allgemeine Flächenform.
Die Fortschreituugsrichtimg auf der Fläche, zu der die
Radien r und II gehören, ist in (1) und (2) statt durch den
in § 18 eingeführten Winkel cp durch die Verhältnisse der
Differentiale dx, dy, dz bestimmt, die noch der Bedingung
2 a dx = 0 unterworfen sind.
Aus (2) werden endlich die Hauptkrümmungsradien
B 1 und II, bestimmt; hierzu sind aus den Gleichungen
§ 21, (11) '
a da dx
0, adx-\-bdy-\-cdz = 0
(3)
M=
h db dy
c de dz
die Verhältnisse dx:dy:dz zu berechnen und in (2) einzu
setzen; wir haben also den
Satz 1. Die Hauptkrümmungsradien R 1 und B. 2
ergeben sich, wenn man aus (3) die den Hauptkrüm
mungsrichtungen entsprechenden Verhältnisse dx x :
dy x \ dz x und dx 2 : dy 2 :dz 2 bestimmt und in (2) einträgt.
Die Berechnung von B x und B., gestaltet sich indessen
einfacher, wenn man den am Schluß von § 19 abgeleiteten
Satz benutzt, daß sich die in zwei Nachbarpunkten P und
P' errichteten Normalen einer Fläche dann und nur dann
schneiden, wenn PP' eine der Hauptkrümmungsrichtungen
ist. Der Schnittpunkt M der beiden Normalen ist dann
natürlich der Krümmungsmittelpunkt des zugehörigen Haupt
schnitts, die Entfernung MP=MP' der eine Hauptkrümmungs-
radius. Bezeichnen wir denselben mit B, die Koordinaten
von M mit £, rj, £, so ist, wenn M auf der positiven Nor
malenrichtung liegend angenommen wird,
£ = x -h Ba = x ~j— dx -j- B (a -|- da},
v = y + Bb = y + dy + B (b + db),
£ = z -}- B c = z -J- d z -j- B (c -f- de).
Daraus folgt
(4) dx-\-Bda= 0, dy-\-Bdb = 0, dz J r Bdc = 0.