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Kap. VII. Theorie der ebenen Kurven
Kurven zu nennen pflegt, ist die Differenzierbarkeit zu verlangen,
die nach Satz 1, Nr. 27, die Stetigkeit nach sich zieht.
168. Analytische Darstellung einer ebenen Kurve.
Ist f(x) eine innerhalb eines Intervalles a < x < & differenzier
bare Funktion, so stellt die Gleichung
(1) V = f(?)
ebenda eine Kurve dar, besser gesagt, einen Kurvenziveig,
denn es kann sehr wohl sein, daß verschiedene Teile einer
geometrisch definierten Kurve durch verschiedene Funktionen
analytisch ausgedrückt werden. Jede Gerade, die zur y-Achse
parallel ist und deren Abszisse im Intervalle von a bis b liegt,
hat mit diesem Kurvenzweige einen und nur einen Punkt ge
mein. Liegt allgemeiner eine nicht nach y aufgelöste Gleichung
(2) F{x,y)- 0
vor, die y als eine gewisse differenzierbare Funktion von x
innerhalb eines Variabilitätsbereiches a < x <Cb definiert, so
kann sie ebenfalls zur analytischen Darstellung eines Kurven
zweiges benutzt werden.
Wir können auch, wie schon in Nr. 93 angedeutet wurde,
eine Hilfsveränderliche oder einen Parameter t heranziehen:
Es sei nämlich cp (t) eine innerhalb eines gewissen Intervalles
cc<t<ß differenzierbare Funktion von t, die, sobald t von
a bis ß wächst, alle Werte von a bis b gerade einmal an
nimmt. Alsdann können wir in (1) für x diese Funktion cp(t)
setzen; variiert nämlich t von a bis ß, so geht x = cp(t) von
a bis b, und infolge von (1) wird y = f(cp(t)), d. h. eine
Funktion tfit), die in dem Bereiche a < t < ß differenzierbar
ist, indem = f (<p) cp' ihre Ableitung gibt. Wir kommen so
zur Darstellung einer Kurve in der Form
(3) x =cp(t), y =
wo cp und xh differenzierbare Funktionen von t innerhalb eines
Variabilitätsbereiches u<t<Cß bedeuten sollen.
Sind umgekehrt cp und th gewisse zwei in einem Intervalle
«<¿</3 differenzierbare Funktionen von t und nimmt cp{t),
wenn t von a bis ß wächst, alle Werte von a bis b gerade
einmal an, so ist t die zu x = cp(t) inverse Funktion von x
167, 168]