§ 194. Geschichtlicher Überblick bis auf Meusnier.
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eine geschlossene Kurve C und eine von dieser Kurve begrenzte Fläche S.
Diese Fläche wird eine Minimalfläche genannt, wenn sie im Ver
gleich zu allen unendlich benachbarten, von der Kurve C begrenzten
Flächen den kleinsten Flächeninhalt hat.
Ist die Gleichung der Fläche S in der gewöhnlichen Form:
8 = Z{X } y)
gegeben, so ist der Flächeninhalt von S durch das Doppelintegral
dargestellt, und man braucht nur die Prinzipien der Variationsrechnung
anzuwenden, um für z die partielle Diiferentialgleichung:
d / p
\yi-f p*+q-.
V i +p* + <1
oder:
(1)
(1 + q 2 )r — 2pqs -f- (1 P 2 )t = 0
zu erhalten.
Die geometrische Deutung der Gleichung (1) ist 1776 von Meus
nier gegeben worden, der bemei-kte, daß sie der Ausdruck der Eigen
schaft der Fläche S ist, in jedem Punkte gleiche, aber entgegen
gesetzte Hauptkrümmungsradien zu haben (vgl. (d), S. 114). Alle
Flächen nun, die der letzteren Bedingung genügen, werden Minimal -
ilächen genannt. Diese Bezeichnung ist in der Tat dadurch gerecht
fertigt, daß jeder solchen Fläche hei passend gewählter Begrenzung
die Eigenschaft des Minimums, von der wir ausgegangen sind, zu
kommt.
Von Meusnier rührt auch die Entdeckung der beiden zuerst be
kannt gewordenen Minimalflächen her, nämlich des Katenoids und der
Schraubenregelfläche. Sie ergeben sich unmittelbar, wenn man Lösungen
der Gleichung (1) von der Form:
= + if) oder £ = /■(!)
z
sucht.
§ 195. Neuere Untersuchungen über Minimalflächen.
Monge war der erste, der (1784) die vollständige Lösung der
Gleichung (1) angab; aber die für die Anwendungen wenig geeignete
Form, in der die Integralgleichungen angegeben waren, ließ es lange
Zeit zur Entdeckung anderer reeller Minimalflächen als der beiden