8. Konforme Abbildung.
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Eine Zuordnung der Punkte von S zu den Punkten von S x
ist offenbar hergestellt, wenn wir jedem Wertepaar (u, v)
ein Wertepaar (%, v,) zuweisen. AVir fassen also u v v x als
Funktionen von u, v auf, wobei diese Funktionen so zu be
stimmen sind, daß sie den Gesetzen der konformen Ab
bildung genügen; x, y, z sowohl als x lf y x , z x sind dann
Funktionen der beiden Parameter u und v, und jedem
Wertepaar u, v entspricht ein Punkt P (x, y, z) auf S und
ein Punkt I\ {x x , y x , z y ) auf S ± , den Parameterkurven von S
entsprechen die Parameterkurven in S x . Einem unendlich
kleinen Dreieck PQB auf S muß dann ein unendlich kleines »
ähnliches Dreieck P 1 Q 1 B 1 auf S x entsprechen. Es muß
also
(4)
sein, und zwar für jedes beliebige Paar von Fortschreitungs-
richtungen PQ und PR; mit anderen Worten: das Ver
hältnis des Linienelements ds in P zu dem ent
sprechenden ds x in P x muß unabhängig sein von der
Fortschreitungsrichtung in P. Sind nun
ds 2 = E du 2 + 2 Fdu dv + G dv 2 ,
ds* = E y du 2 + 2 F l du dv + G { dv 2
(5)
(6)
die Ausdrücke für die Linienelemente in P und in P x , so
muß ds:ds x unabhängig von du:dv sein; d. h. es muß not
wendig
E:F:G = E 1 :F 1 :G 1
(7)
sein. Damit ist aber auch die zweite Bedingung (4), die
Gleichheit der Winkel erfüllt. Denn sind du : dv und du': dv'
die Verhältnisse der Differentiale, die den Fortschreitungs-
richtungen PQ und PB bezw. P x Q x und P 1 B 1 zukommen,
so ist nach § 1, (14)
__ Fdu du'-f F{du dv'-\- dv du') + G dv dv'
)/{Edu 2J i-2Fdudv-\-Gdv 2 ){Fdu' 2J r2Fdu'dv'-\-Gdv'*)
Ersetzt man hier F, F, G durch E X) F t , G i} so erhält
man cos Q ± P, R v Nach (7) ändert der Ausdruck aber, wie
man leicht sieht, seinen Wert nicht, also ist die Bedingung
(7) nicht nur notwendig, sondern auch hinreichend.