§ 4. Rektifikation einiger Kurven mittels elliptischer Integrale. 307
Diese Beziehungen wurden vor der Entwicklung einer
eigentlichen Theorie der elliptischen Integrale schon von Landen
gefunden und sind unter dem Namen der Landenschen Trans
formation bekannt. Andere hierhergehörende Sätze fanden
Fagnano, Eider und Legendre.
552. Eine Beziehung* zwischen den Umfängen
dreier Ellipsen. Wir wollen hier noch ein von Legendre
herrührendes Ergebnis ableiten: Wird in (1), Nr. 550 ; cp = tc,
also cp 1 = (vgl. Nr. 548) gesetzt, so kommt:
(1) (1 + Tc) E t (Je,) - 2E X (Je) - (1 - Je 2 ) F x (Je).
Gehen wir von den elliptischen Integralen, die zu Je und Jc x
gehören, zu denjenigen beiden zurück, die zu Je_ x und Je ge
hören (vgl. Nr. 549), so kommt ebenso:
(1 + Tc. t )F x (Je) = 2E X (Jc_ x ) - (1 - Jc_ x 2 ) F l (Je_ x ).
Da aber nach (6) und (2) in Nr. 549
771 n . >> F (*) 7 „ 2 — ie* — 2 1/1 -
1 1(^-1) ~ 1 +Ä_ 1 f — Jfc*
ist, geht die letzte Gleichung über in:
VT^-k 2 E x (Je) = yi^k 2 (1 + l/r=T 2 ) E x (Je_ x ) - (1 - Je 2 ) F x (Je).
Durch Subtraktion dieser Gleichung von (1) fällt F x (Je) heraus ;
und es bleibt:
(2) (1 +YT=W) E t (*_,) + (1 + k) E\ (S,)
-(2+1/r
Nun sind E x (Je_ x ), E x (Je) und E x (Je x ) die Längen der Quadranten
dreier Ellipsen mit der großen Halbachse Eins und den Ex
zentrizitäten Je_ x , Je und Jc x , nach Nr. 547. Also enthält die
Gleichung (2) einen Satz über die Umfänge dieser drei Ellipsen.
Wenn wir mittels der Rekursionsformel (2) von Nr. 549
die nach beiden Seiten endlose Zahlenreihe .. . Jc_ 2 , Jc_ X) Je, Je xt
Jc%, ... bilden und mit U n den Umfang derjenigen Ellipse be
zeichnen, deren große Halbachse gleich Eins und deren Exzen
trizität gleich Je n ist, gilt analog (2) die Beziehung:
(3) VT=W n {\ +V1=K)P»-x+(i+*„)C. +1 -(2+yT=^)P,.
20 * [551. 55»