§ 16. Centraflächen.
Die Gaußsche Gleichung (3) lautet
(17) J-^ = sin2ft).
95
du dv
Aus (17) bestimmt sich 2co als Funktion von u, v,
worauf die Fundamentalgrößen sich aus (16) ergeben. Das
ganze Problem der Bestimmung der Flächen von konstantem
negativen Krümmungsmaß ist also auf die Integration der
Gleichung (17) zurückgeführt.
§ 16. Centraflächen.
Wie in Bd. 1, § 19 gezeigt wurde, ist das System
der Krümmungslinien einer Fläche C dadurch ausgezeichnet,
daß die Flächennormalen längs jeder derselben eine ab
wickelbare Fläche bilden. Wir betrachten nun die eine
Schar der Krümmungslinien und denken uns für jede ein
zelne die abwickelbare Fläche mit ihrer Rückkehrkante kon
struiert: der Ort dieser Rückkehrkanten wird wieder eine
Fläche C x sein. Auf dieselbe Art wird durch das andere
System der Krümmungslinien eine Fläche C 2 erzeugt. Ana
lytisch bilden C ± und C 2 eine einzige Fläche, nämlich den
geometrischen Ort aller Hauptkrümmungscentra von C.
Man nennt daher diesen Ort die Centrafläche von C,
dieselbe besteht aus zwei Mänteln C l und 0 2 .
Wir wenden unsere bisherigen Ergebnisse auf den ersten
Mantel Cj an, indem wir auf der Fläche C die Krümmungs
linien als Parameterkurven nehmen.
Entspricht der Hauptkrümmungsrichtung dv — 0 der
Hauptkrümmungsradius JR 1 , und sind x x , y t , z x die Koordi
naten des zugehörigen Hauptkrümmungsmittelpunktes, so
hat man
(1) x 1 = x + B 1 a, y 1 = y + B 1 b, z 1 =z + B i c,
wo a, h, c, wie gewöhnlich, die Richtungskosinus der Flächen
normalen bedeuten. Läßt man nun u und v sich ändern,
so beschreibt der Punkt x v y v z x den ersten Mantel C x
der Centrafläche von C. Da aber u, v die Parameter
der Krümmungslinien sind, so hat man nach § 3, (11), (19)
und (20)
(2) 0, D'= 0, ds 2 = E du 2 + Gdv 2 ;
1