§ 4. Hauptnormale und Binormale.
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unabhängig ist 1 ), daß also die Kurve in der Umgebung eines jeden
ihrer Punkte ganz auf der einen Seite der Ebene durch Tan
gente und Binormale liegt. Als die positive Seite dieser Ebene
bezeichnen wir diejenige, welche in der Umgebung von M der Kurve
zugewandt ist; als positive Richtung der Hauptnormale, welche eben
die Senkrechte auf dieser Ebene ist, wird folglich diejenige festgesetzt,
nach welcher die positive Seite der Ebene selbst liegt. Bezeichnen
wir also, wie es des weiteren stets geschehen soll, mit
COS I, COS 7], cos £
die Kosinus der positiven Richtung der Hauptnormale, so haben wir
nach dem Vorstehenden:
CO
- d 2 x
COS I = p ,
d 2 y d 2 z
cos n-9-^i, =
Endlich wollen wir unter positiver Richtung der Binormale die
jenige verstehen, die in bezug auf die bereits bestimmten positiven
Richtungen der Tangente und Hauptnormale ebenso gelegen ist wie
die positive Richtung der z-Achse zu derjenigen der x- und «/-Achse.
Führen wir für die Richtungscosinus der Binormale die Bezeichnungen
cos X, cos g, cosv
ein, so haben wir nach bekannten Formeln der analytischen Geometrie 2 ):
cos A = cos ß cos £ — cos y cos rj, cos g = cos y cos £ — cos a cos £,
oder:
(8)
cos v — cos a cos rj — cos ß cos £
dy dz
dz dx
dx dy
ds ds
ds ds
ds ds
Q
d 2 y d 2 z
, COS g == Q
d 2 zd 2 x
, COS V — Q
d 2 x d 2 y
ds 2 ds 2
ds 2 ds 2
~ds 2 ~d?
Das durch die positiven Richtungen der Tangente, der Haupt- und
der Binormale bestimmte rechtwinklige Trieder soll der Kürze wegen
das Haupttrieder oder begleitende Dreikant der Kurve in M ge
nannt werden.
1) Außer in den singulären Punkten, für welche — = 0 ist.
Q
2) Man erinnere sich, daß die Determinante
COS Ci
cos ß
cos y
cos £
COS 7}
cos £
cos l
COS u
cos V
und jedes ihrer Elemente gleich der zugehörigen Unterdeterminante ist.