§ 8. Die natürlichen Gleichungen einer Raumkurve. 29
Satz 3. Die Hauptnormale ist das Lot vom Kurven
punkt auf die Cylinderachse oder die rektifizierende Ebene
ist Tangentialebene an den Cylinder.
Satz 4. Die Krümmung und ebenso die Torsion ist
konstant; die Kurve ist in sich verschiebbar; denn ist s
der Parameter, so sind alle Vierecke P P , P // P" / kongruent.
Satz 5. Der Padius der Schmiegungskugel ist gleich
dem Krümmungsradius.
Satz 6. Der Krümmungsmittelpunkt fällt mit dem
Mittelpunkt der Schmiegungskugel zusammen. Der Ort der
Krümmungsmittelpunkte ist eine Schraubenlinie mit der
selben Ganghöhe auf einem Kreiscylinder mit derselben
Achse und dem Radius a ctg 2 d = r — a.
§ 8. Die natürlichen Gleichungen einer ßaumkurve.
Auf den Eigenschaften des Dreikants und auf den
Eren et sehen Gleichungen beruht der folgende wichtige
Satz. Eine Raumkurve ist (abgesehen von
ihrer Lage im Raum) eindeutig bestimmt, wenn der
Krümmungsradius r und der Torsionsradius q als
Funktionen der Bogenlänge s gegeben sind, also
durch die Gleichungen
(1) r=cp{s), Q = yj{s).
Beweis: Die Lage einer Kurve im Raum ist eindeutig
bestimmt, wenn wir festsetzen, daß einem bestimmten Wert s 0
des Parameters ein Punkt mit den Koordinaten x 0 , y 0 , z Q
entspricht, und wenn für diesen Punkt die Lage des die
Raumkurve begleitenden Dreikants gegeben ist. Es seien
für s = s 0 die Werte der neun Kosinus a, ß, y; X, ju, v; l, m, n
gegeben; dieselben seien a 0 , ß 0 , y 0 ; ? H) , y () , v 0 ; l 0 , m 0 , n () ;
sie genügen den Gleichungen (10) und (11) der Ein
leitung. Unter dieser Voraussetzung ist das simultane
System linearer Differentialgleichungen § 6, (7)—(9) zu in
tegrieren. Wir zeigen zunächst, daß ein System von Inte
gralen dieser Gleichungen a, ß, y; X, ¡li, v; l, m, n (kurz
a, X, l), das für s = s 0 die Werte a 0 , ß 0 , y 0 ; X 0 , ¡u 0 , v 0 ;
l 0 ,m 0 ,n 0 annimmt, den Gleichungen Einl. (11) genügt, daß also
diese neun Integrale als Richtungskosinus dreier aufeinander