§ 4. Dreifache orthogonale Flächensysteme
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Satz 25: In einem dreifachen orthogonalen Flächensystem
wird jede Fläche einer Schar von allen Flächen der leiden
anderen Scharen in Krümmungskurven geschnitten.
333. Elliptische Koordinaten. Ein besonders wich
tiges System von krummlinigen Koordinaten (vgl. Nr. 327)
sind die elliptischen. Darunter verstellt man die drei Wurzeln
A, g, v der für a kubischen Gleichung-,
_z L _
a 2 — a ' ö 2
+
1,
c 2 gegebene positive Konstanten bedeuten und
(1)
in der a 2 ,
etwa a 2 > b 2 > c 2 sein möge. Die kubische Gleichung läßt sich
auch so schreiben:
x 2 (b 2 — «) (c 2 — ß) -f- y 2 (c 2 — ß) (a 2 — ß) -f- z 2 (a 2 — ß) (b 2 — ß)
— {a 2 — ß) (b 2 — ß) (c 2 — ß) = 0.
Hier steht links eine ganze rationale Funktion dritten Grades
von ß, die mit a zugleich nach -f- oo oder — oo strebt, während
sie für ß = c 2 positiv, für a = & 2 negativ und für ß = a 2 positiv
ist, so daß die Gleichung nach Satz 5 von Nr. 21 drei reelle
Wurzeln A, g, v hat, die so liegen, wie es die Ungleichungen
angeben:
(2) A < c 2 < g < b 2 < v < a 2 .
Die drei Gleichungen, die aus (1) hervorgehen, wenn darin
für ß drei Werte A, g, v gesetzt werden, die den Unglei
chungen (2) genügen, lassen sich, da sie in x 2 , y 2 , z 2 linear
sind, ohne Mühe nach x 2 , y 2 , z 2 auflösen. Insbesondere er
gibt sich:
(3)
x‘ =
(a 2 — il) (a 2 — g,) (a 2 — v)
(a 2 — b 2 ) (a 2 — e 2 ) ’
woraus die Werte von y 2 und z 2 durch zyklische Vertauschung
von a, b, c hervorgehen. Man sieht überdies, daß alle drei
Werte positiv sind, sobald man die Bedingungen (2) berück
sichtigt. Mithin ergeben sich für x, y, z drei Funktionen von
A, g, v, wobei A, g, v die durch (2) vorgeschriebenen Varia
bilitätsbereiche haben Wir kommen also zu Gleichungen, die
sich der allgemeinen Form (2) in Nr. 327 unterordnen, d. h.
wir gelangen zu einem dreifachen Flächensystem. Wenn ins-
[332, 333
f i J-, r /- 'v V