553, 554]
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Kap. V. Quadratur und Rektifikation von Kurven.
553. Rektifikation der Lemniskate. Diese Kurve
hat in Polarkoordinaten co, p nach dem 2. Beispiele, Nr. 534,
die Gleichung:
p 2 = 2a 2 cos 2a.
(1)
Hieraus folgt:
2 i ( d ey = 2a *
Q ' \ d m I oos 21
<d co) cos 2 co 7
also nach (1) in Nr. 545 das Bogendifferential:
, a V 2 i
ds = - ■ da.
Die Wurzeln sind ebenso wie a positiv. Da p für a = + \n
gleich Null wird, beschränken wir a auf das Intervall von
— ~jt bis -fjjr, betrachten also nur die rechte Schleife der
Lemniskate, siehe Fig. 29, S. 272. Die von 0 bis a erstreckte
Bogenlänge
läßt sich leicht durch ein elliptisches Integral ausdrücken.
Führen wir nämlich vermöge der Substitution
l .
sin a = —= sin a>
V 2
(2)
einen zwischen —und -\-\n gelegenen Winkel cp als neue
unabhängige Veränderliche ein, so kommt:
0
d. h. der Lemnislmtenbogen ist ein elliptisches Normalintegral
erster Gattung mit dem Modul 1: ]/2 (nach Nr. 448).
554. Rektifikation der zweiteiligen Cassinischen
Kurve. Die Lemniskate ist ein besonderer Fall der Cassinischen
Kurve, nämlich des geometrischen Ortes derjenigen Punkte in
der Ebene, deren Entfernungen von zwei festen Punkten F x
und F 2 ein konstantes Produkt b 2 haben. Dabei sei 2 a die
Entfernung der beiden festen Punkte voneinander. Ist ins-
besondere b — a, so liegt eine Lemniskate vor.