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Erster Teil. Differential-Rechnung.
jektion im Funkte M einen Wendepunkt (178), hat hier also die
Krümmung Null; auch diese Eigenschaft ist charakteristisch
für die geodätische Linie.*)
Das System der Tangentialebenen, von welchen soeben die
Rede war, wird durch eine abwickelbare Fläche eingehüllt; es
ist die der gegebenen Fläche längs G umschriebene Develop-
pable; in bezug auf G selbst ist es diejenige von den drei
einer Raumkurve zugeordneten Developpabehi, welche wir in
195 als rektifizierende Developpable von G bezeichnet haben.
Sie heiße für den Augenblick I). Da die Oskulations-
ebene von G in einem Punkte M senkrecht ist auf der Tan
gentialebene von D in diesem Punkte, so spielt G auf der
Fläche D ebenfalls die Rolle einer geodätischen Linie.
Daraus folgt der Satz: Eine geodätische Linie G auf einer
Fläche F ist auch geodätische Linie auf jener Developpabehi,
weiche F längs G umschrieben ist.
Zur Erläuterung diene das folgende einfache Beispiel.
Auf einer Kugel ist jeder größte Kreis eine geodätische Linie;
denn die (Haupt-)Normalen eines solchen sind zugleich Nor
malen der Kugel. Die der Kugel längs eines solchen Kreises
umschriebene Developpable ist der die Kugel in diesem Kreise
berührende Zylinder; und auch für diesen Zylinder ist der
Kreis geodätische Linie, weil seine Normalen zugleich Nor
malen des Zylinders sind.
215. Kürzeste Linien. Die kürzeste Verbindungslinie
zweier Punkte auf einer krummen Fläche ist eine geodätische
Linie dieser Fläche.
Um dies zu erweisen**), nehmen wir an, zwei Punkte
*) Ist C eine auf einer Fläche verzeichnete Kurve, M ein Punkt
derselben, T die Tangentialebene der Fläche in diesem Punkte, JT die
orthogonale Projektion von C auf 1\ so nennt man die Krümmung von
F in M die geodätische Krümmung von C in M auf der betreffenden
Fläche. Hiernach kann eine geodätische Linie auch als eine solche der
Fläche aufgeschriebene Kurve definiert werden, deren geodätische Krüm
mung im ganzen Verlaufe Null ist. Diese Definition läßt die Linie am
deutlichsten als das Analogon der Geraden auf einer krummen Fläche
hervortreten.
**) Ein zweiter Beweis dieses Satzes wird in der Variationsrechnung
gegeben werden.