§ 18. Minimalgeraden, Minimalkurven.
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(9)
x-\-iy
1 -\-z
1 — z
X — iy
oder
(10)
Mi.
?si kj*
II
1+0
x-\-iy
= u
1
V
Die Gleichungen (9) stellen für jeden Wert von u eine
auf der Kugel (8) liegende Gerade dar, ebenso (10) für jeden
Wert von v. Die Gleichungen (9) definieren daher die erste
Schar der imaginären Kugelerzeugenden, die Glei
chungen (10) die zweite Schar. Man sieht sofort, daß
beide Scharen Minimalgeraden sind; denn die durch den
Ursprung parallel zu der Schar (9) gezogenen Parallelen
haben die Gleichungen:
(11)
x 4-1 y z
~ = — — u,
Z X — ly
und diese Geraden liegen alle auf dem Kegel x 2 + y 2 -f- z 2 = 0.
Dasselbe ergibt sich für die Schar (10). Aus (11) folgt aber
- I
x:y:z = —^—: ——-—-:u oder, wenn w einen Proportio-
u u
nalitätsfaktor bedeutet,
ni’j ana]
(12) x = — (l m 2 ) , y = ~Y (1 +^ 2 ), z =
Diese Gleichungen sind mit (4) vollkommen äquivalent,
und sind daher die Gleichungen der durch den Ur
sprung gehenden Minimalgeraden; jedem Werte von u
in (12) entspricht eine einzelne Minimalgerade. Für die
durch den Raumpunkt (x 0 , y () , z 0 ) gehenden Minimalgeraden
erhält man die Gleichungen
(13) x=xq + ^{i — u 2 ), y = y 0 +Yi 1 + u2 )’ ^=^0 + “;
denn (5) ist durch die aus (13) zu entnehmenden Werte
identisch erfüllt. Jedem Wert von u in (13) entspricht eine
einzelne Minimalgerade; w ist dabei der Parameter.
Bemerkung. An die Gleichungen (9) und (10) der
imaginären Kugel erzeugenden schließt sich eine wichtige
Darstellung der Koordinaten x, y, z der Kugel als Punktionen