§ 3. Die Schmiegungsebene.
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weniger als die übrigen von der Kurve abweicbt. Somit haben wir
die Existenz der Schmiegungsebene nachgewiesen, deren Gleichung wir
nach dem Vorstehenden in Determinantenform wie folgt schreiben
könnenQ:
(5)
X-x
Y-y
Z-
dx
dy
ds
ds
ds
ds
d 2 x
d*V
d 2 z
ds 2
ds 2
ds 2
Eia Ausnahmefall tritt ein, wenn für den betrachteten Punkt M
die drei Unterdeterminanten der Matrix
dx
dy
dz
ds
ds
ds
d 2 x
d?y
d 2 z
ds 2
ds 2
ds 2
gleichzeitig Kuli sind; dann ist die Schmiegungsebene in M unbestimmt.
Nun wird dies für gewisse einzelne (singuläre) Punkte wohl stattfinden
können; sollte dies jedoch längs einer ganzen Strecke der Fall sein, so
wäre die Kurve längs dieser Strecke geradlinig. In der Tat, berück
sichtigen wir die Identitäten:
dx d 2 x .dy d 2 y
ds ds 2 ' ds ds 2 '
dz d 2 z ^
ds ~ds 2 =
so sehen wir, daß die Summe der Quadrate der Unterdeterminanten in
der obigen Matrix wegen (3) gleich dem Quadrat der ersten Krümmung
ist. Wir wollen auch auf andere Definitionen für die Schmiegungsebene
hinweisen, die immer auf die Gleichung (5) führen. Wenn durch die
Tangente in M und durch einen Kurvenpunkt M' } der M benachbart
ist, eine Ebene gelegt wird, so nähert sich diese, wenn M' gegen M
konvergiert, der Schmiegungsebene als Grenzebene. Ebenso nähert sich
die Ebene durch M und zwei andere benachbarte Kurvenpunkte M'
und M" in der Grenze der Schmiegungsebene in M, wenn wir M' und
1) Es ist klar, daß, wenn die unabhängige Variable u beliebig wäre, die
Gleichung der Schmiegungsebene die analoge Form;
' — X
Y-y
z->
dx
dy
dz
du
du
du
d 2 x
d 2 y
d 2 z
du 2
du 2
du 2
haben würde.