346
Kap. 13. Die normalen Kreissysteme.
wo u, v zwei willkürliche Parameter sind, deren einzelne Werte u 0 , v 0
eine Kurve C 0 der Schar eindeutig bestimmen, während die Variable t
dann die Punkte der Kurve festlegt.
Wir wollen nun annehmen, daß es eine zu den Kurven orthogo
nale Fläche U gebe, und es sei
(2) t = t (u, v)
diejenige Funktion von u, v, die wir, um E zu erhalten, in den Glei
chungen (1) einsetzen müssen. Durch einen Punkt (£, 77, g) dieser
Fläche, der den Werten u — u Q , v = v 0 entspricht, geht , die Kurve der
1 = 1 K, v 0 , t), tj = 77 (u 0 , v Q , t), g = g O 0 , v 0 , t),
und die Richtungskosinus ihrer Tangente sind proportional
dr\
dj
dt'
dV
dt'
Nach der Voraussetzung muß also
(3)
H di + d £dv+ d àdi
d t
dt
0
sein, worin drj, dt, aus den Gleichungen (1) zu berechnen sind und
für t der Wert (2) einzusetzen ist. Nun setzen wir:
r = V ( d AV U - V d A d A v- 'S 1 VIA
Zj\dt)’ u Zj dtdu’ v Zl dtdv’
dann nimmt die Gleichung (3) die Gestalt an:
(4) Tdt -j- üdu + Vdv = 0.
Der gesuchte Wert t muß als Funktion von u, v dieser totalen Diffe
rentialgleichung genügen. Damit es also eine Schar von Flächen E
gebe, die zu den Kurven orthogonal sind, ist es notwendig und hin
reichend, daß die Gleichung (4) unbeschränkt integrierbar sei, d. h.
daß für alle Werte von t, u, v ihre Integrabilitätsbedingung:
(5)
0
erfüllt sei. Wird diese Bedingung nicht erfüllt, so kann es nur ein
zelne Flächen geben, die zu den Kurven orthogonal sind; dieses ist
dann der Fall, wenn die Gleichung (5) für t einen oder mehrere Werte
liefert, die der Differentialgleichung (4) genügen.
§ 185. Normale Kreissysteme und Sätze von Ribaucour.
Wir nehmen nun an, die Kongruenz (1) werde von Kreisen ge
bildet. Um sie analytisch zu definieren, brauchen wir nur die Koor
dinaten x lt y X} s i des Kreismittelpunkts, den Radius B und die Lage