480 Kap. 18. Allgemeine Sätze über dreifache orthogonale Flächensysteme.
Diese Gleichung können wir nun folgendermassen geometrisch
deuten: Wandern wir längs der Schnittcurve zweier Flächen der Scha
ren ( Pl ), (fi a ):
Q x {x, y, z) = Q u Qz{%, y, e) = p 2
und bezeichnen wir mit dem Symbol d die dieser Wanderung ent
sprechenden Differentiale, so haben wir:
OQi 0 e,
djh 8q_1
dg 1 dçi
dy dz
dz dx
dx dy
8q 2 d
ÖQi 8q 2
\ Qs d_Q s
dy dz
dz dx
dx dy
Demnach geht (7) über in;
d gi
dx
8
dy \cy/ dz
= 0.
Bedeuten aber X, Y, Z die Richtungscosinus der Normale der Fläche:
Q-i (?'■> y> &) Qii
so ist:
~y . y. r/ d 8 q 2 , 8 Qi
Zjl. ■ _Z. • jZj rs * O • Q ^
OX cy OZ
und die vorhergehende Gleichung lautet wegen (5):
i. sx +
8Qi v w 1 d Ql , dg_i_ dZ== 0.
8y
OZ
Andrerseits ist identisch:
|| dX -f || 8 F+ || dZ = 0,
folglich ist die Integrabilitätsbedingung äquivalent der Proportion:
Öx : 8y : dz — 6X : dY: dZ.
Dieselbe besagt nun aber (§ 51, S. 98), dass die Schnittcurve zweier
Flächen q 17 q.> eine Krümmungslinie für die zweite, also auch für die
erste Fläche ist.
Wir haben somit den Satz von Darboux:
Die notwendige und hinreichende Bedingung dafür, dass
zwei zu einander orthogonalen Flächenscharen eine dritte
zugeordnet werden kann, die zu beiden orthogonal ist, be
steht darin, dass jede Fläche der ersten und jede Fläche
der zweiten Schar einander in Krümmungslinien schneiden
müssen.
Hierin ist der berühmte ältere Satz von Dupin enthalten:
In jedem dreifachen Orthogonalsystem ist f die Schnitt
curve zweier nicht derselben Schar ungehöriger Flächen eine
Krümmungslinie für beide.