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Kap. X. Flächenkurven und Flächenl'amilien
Satz 3: Unter den Normalschnitten eines regulären Flächen
punktes, der kein Nabelpunkt ist, gibt es stets zwei, für die der
Krümmungsradius ein Maximum bzw. Minimum hat, und sie
sind zueinander senkrecht.
Die Formel (1) für R in voriger Nummer, bei der die
besondere Annahme über das Achsenkreuz noch nicht gemacht
Avorden Avar, zeigt, Avelches die allgemeine Bedingung für einen
Nabelpunkt ist. Da nämlich a, ß, y die Richtungskosinus der
Tangente sind, und da die Tangente auf der Flächennormale
senkrecht steht, sind a, ß, y nach (3) in Nr. 304 an die bei
den Bedingungen a 2 + ß 2 + y 2 = 1 und ap -f- ßq = y gebunden,
d. h. zAvischen cc und ß besteht bloß die Bedingung:
a 2 -f ß 2 + (ap + ßq) 2 —1=0.
Ein Nabelpunkt liegt also vor, Avenn der Nenner des Wertes
(1) von R in voriger Nummer unter dieser Bedingung für alle
W'erte von a und ß derselbe ist, d. h. Avenn es ZAvei von a
und ß unabhängige Größen u und v derart gibt, daß für alle
Werte von a und ß
ra 2 -f 2saß -f tß 2 = u[a 2 + ß 2 F (ccp -f ßq) 2 — 1 ] -f v
Avird. Dann muß u = v und
(1) r = -Fp 2 ), s = upq, t = w(l -F q 2 )
sein. Elimination von u liefert demnach den
Satz 4: Ein Funkt der Fläche z = f(x, y) ist dann und
nur dann ein Nabelpunkt, wenn für ihn
r: s: t = (1 + p 2 ):pq: (1 + q 2 )
ist, wobei p, q, r, s, t die Ableitungen erster und zweiter Ord
nung von z bedeuten.
Beispiel: Liegt ein Ellipsoid
(2) ? + £+£-!
vor, so ergibt Differentiation nach x bzvv. y:
(3)
also nochmalige Differentiation:
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