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§ 16. Das Schmiegungsparaboloid.
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§ 16. Das Schmiegungsparaboloid.
Die weiteren Betrachtungen, hei denen auch unendlich
kleine Größen zweiter Ordnung berücksichtigt werden, knüpfen
wir an die Flächengleichung in der Form
(1) 8 = f{x,y),
die sich aus F(x,y,z) = 0 durch Auflösen nach z ergibt.
Führt man für die ersten und zweiten partiellen Ab
leitungen von z nach x und y die üblichen Abkürzungen
ein, nämlich
dz dz d 2 z d 2 z n d 2 z
dx ^’ dy dx 2 r ’ dxdy S ’ dy 2 ’
so nimmt die Gleichung der Tangentialebene § 15, (19) im
Punkt P die Form an
(3) Z—z=p{X—x) + q{Y—y).
Die Gleichungen der Normalen werden
(4) (X— x):(Y— y):[Z— z)=p:q: — 1.
Ihre Richtungskosinus a, h, c sind bestimmt durch
(5) a = wp, h = wq, c = — w,
wo
(6) w = 1 •
yi+F+P
Um nun die Fläche in der weiteren Umgebung eines
ihrer Punkte P (d. h. mit Berücksichtigung der unendlich
kleinen Größen zweiter Ordnung) zu untersuchen, geben wir
dem Koordinatensystem eine spezielle Lage zu diesem
Punkt, wodurch sich die zu entwickelnden Gleichungen
wesentlich vereinfachen. Die gefundenen Resultate werden
sodann später auf die allgemeine Lage des Koordinaten
systems übertragen werden. Wir bezeichnen die Koordinaten
in diesem System mit £, y, £ und legen zunächst den Ur
sprung desselben in den Punkt P; dann lautet die Gleichung
der Fläche, nach Potenzen von £ und yj entwickelt
£ = a x £ + \ y + a 0 _ £ 2 + h 2 £?? + c 2 r\ 2 + a 3 £ 3 + h ä £ 2 r\
+ c 3 £rj 2 + d 3 rj 3