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I. Abschnitt. Untersuchung von Flächen in Parameterform.
die Linienelemente der beiden Flächen, so muß nach § 8, (14)
die Gleichung
für alle Werte des Verhältnisses du:dv bestehen, d. h. es
muß
E=E X , F=F X , G=G 1
Ist nun die Fläche F 1 in einer anderen Form (mit
anderen Parametern) gegeben, etwa
fi K) v x ), y x = c Pl [u x , v x ), z x = xp x (%, v x ),
so muß es, falls die Fläche auf F abwickelbar ist,
möglich sein, u x und v x als Funktionen von u und v so zu
bestimmen, daß die Linienelemente beider Flächen dieselbe
Form haben. Es gilt also der wichtige
Satz 1. Zwei Flächen F und F x sind dann, und
nur dann, ineinander deformierbar, wenn sich die
der einen Fläche (etwa F x ) so als
Funktionen der Parameter u, v der anderen Fläche
bestimmen lassen, daß, bei Einführung dieser Funk
tionen in den Ausdruck für das Linienelement von
F x , dieses Linienelement mit dem von F überein
stimmt, oder kurz, wenn die beiden Differential
formen, welche die Linienelemente von F und F x
darstellen, ineinander transformierbar sind.
Wann diese Funktionen überhaupt bestimmbar sind,
und wie sie gefunden werden, dies wird, wie schon oben
bemerkt, erst später untersucht werden. Hier soll noch eine
andere wichtige Frage erledigt werden, nämlich: welche
Größen bei einer Verbiegung der Fläche sich nicht
ändern. Diese werden Biegungsinvarianten genannt.
Geometrisch folgt ohne weiteres aus der Definition der Ver
biegung, daß hierbei der Winkel, unter dem sich zwei be
liebige Flächenkurven schneiden, und ebenso die Länge
irgend eines Kurvenbogens auf der Fläche ungeändert
bleiben. Daher bleibt auch die kürzeste Verbindungslinie
zweier Flächenpunkte nach der Deformation die kürzeste
Linie, d. h. die geodätischen Linien bleiben bei der Ver
biegung erhalten. Man sieht ebenfalls ein, daß die geodä-