§ 3. Hanptkrümmungsradien und Krümmungsmaß einer Fläche 519
Tangenten in M zueinander senkrecht sind. Die Krümmungs
kurven bilden demnach ein Netz von orthogonalen Kurven. Über
all halbieren die Tangenten der Kriimmungskurven die Winkel
der Haupttangenten, vgl. Nr. 316.
321. G-ratlinie der Fläche der Normalen längs
einer Krümmungskurve. Wir nehmen wie in Nr. 319 an,
eine Krümmungskurve der Fläche z = fix, y) sei dadurch dar-
gestellt, daß für x, y, z Funktionen einer Hilfsveränderlichen
gesetzt seien, die natürlich insbesondere der Flächengleichung
genügen müssen. Wie immer seien X, Y, Z die Richtungs
kosinus der positiven Normale eines Flächenpunktes M oder
(x, y, z), und der Punkt M gehöre der Krümmungskurve an.
Die Punkte (g, t), f) der Flächennormale von M sind dann
durch
(1) 5 = x -f- Xh, t) — y -j- Yh, § = z -f- Zh
gegeben, wobei h die mit Vorzeichen gemessene Strecke von
M bis zum Punkte (g, t), Ü bedeutet. Die Gratlinie derjenigen
Fläche, die von den Normalen längs der Krümmungskurve ge
bildet wird, hat diese Normalen zu Tangenten. Mithin muß
sich auch die Gratlinie in der Form (1) in den laufenden
Koordinaten g, t), j darstellen lassen, sobald h die richtige
Funktion der Hilfsveränderlichen ist. Wir werden diese Funk
tion so finden: Stellen wir sie uns unter- h in (1) vor, so sind
g', t)', zu den Richtungskosinus der Tangente der Gratlinie
proportional, wenn die Akzente die Differentiation nach der
Hilfsveränderlichen andeuten. Diese Kosinus müssen anderer
seits gleich X, Y, Z sein. Also ergibt sich aus (1):
x' -f- X h-\-Xh =u X, y Y h -j- Yh =uY, z-\-Zh-{-Zh—uZ,
wobei u einen noch unbekannten Faktor darstellt. Wegen
X 2 +Y 2 +Z 2 =l ist aber XX'+ YY' + ZZ'= 0. Multipli
zieren wir daher die drei Gleichungen mit X', Y', Z' und
addieren sie dann, so ergibt sich eine von u und li freie Glei
chung, aus der sich h berechnen läßt. Es kommt:
x'X'+ y'T + ßZ'
~X'*+Y'* + Z''
(2)
Um die geometrische Bedeutung dieser Strecke h zu
[330, 331