§25. Geodätische Linien. Anwendung auf Rotationsflächen. 113
Kommerell, Theorie der Eaumkurven. I.
dieser Kurven hervorgehoben, nämlich daß ihre Schmiegungs
ebene stets auf der Tangentialebene der Fläche senkrecht
steht, also die Flächennormale enthält. Dieser Satz, der
dort nur für den speziellen Fall der abwickelbaren Flächen
bewiesen wurde, soll jetzt allgemein bewiesen werden.
Es seien (s. Fig. 15) APB drei aufeinanderfolgende Punkte
einer geodätischen Linie, und zwar sei AP=JBP. Aus der
Definition der geodätischen Linie folgt nun unmittelbar, daß
von allen gleichschenkligen Dreiecken, deren Basis AB ist
und deren Spitze auf der Fläche liegt, das Dreieck APB
die kleinsten Schenkel und darum auch
die kleinste Höhe haben muß. Diese
Dreiecke haben aber ihre Spitze alle
auf einer Kurve CPE der Fläche, die
sich als Schnitt der Mittellotebene zu
AB und der Fläche ergibt. Diese Mittel
lotebene schneide AB in D, so daß also
PB die Höhe des Dreiecks APB ist.
Nach dem oben gesagten muß nun P
derjenige Punkt der Kurve CPE sein,
der von D die kleinste Entfernung hat;
d. h. PB steht auf der Tangente dieser
Kurve senkrecht. PB geht nun aber
auch durch den Mittelpunkt des dem
Dreieck APB umbeschriebenen Kreises.
In der Grenze ist daher PB Haupt
normale für die geodätische Linie APB
im Punkt P (vgl. § 3 und 4) und steht
daher auch auf der Tangente dieser Kurve
in P senkrecht. Die Hauptnormale PB der geodätischen
Linie steht also senkrecht auf zwei Flächen tan genten durch
P, und ist daher die Flächennormale für P. Die Schmie
gungsebene APB der geodätischen Linie enthält also die
Flächennormale PB. Wir haben also den
Satz 1. In jedem Punkt P einer geodätischen
Linie geht die Schmiegungsebene in P durch die
Flächennormale in P,
Oder
Die Hauptnormale einer geodätischen Linie
fällt in jedem Punkt mit der Flächennormalen zu
sammen.