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Erster Theil. Differential-Rechnung.
Die Gerade XX' werde als Abscissenaxe und als Ursprung
derjenige Punkt 0 gewählt, in welchem sie bei einem Rollen
des Kreises nach links zum erstenmale von ihm berührt wird,
so dass
OA = arc MA.
Nimmt man als Parameter den zu dem Bogen MA gehörigen
Centriwinkel MCA = u — den Rollwinkel —, so drücken sich
die Coordinaten x = OP = OA — MQ, y — PM=A C — QC
durch diesen wie folgt aus:
x — a (u — sin u)
y — a (1 — cosm) .
(9)
u beständig wachsend; dagegen wechselt y'(u) = a sinw an
den Stellen u = kn, wenn k eine ganze Zahl bedeutet, sein
Vorzeichen, indem es an den Stellen u — 2k'jt vom negativen
zum positiven, an den Stellen u — (2k"-\- 1)tc vom positiven
zum negativen übergeht; an den erstgedachten Stellen wird
also y ein Minimum (= 0), an den letztgedachten Stellen ein
Maximum (= 2 a). Vermöge der Periodicität der Functionen
sinw, costt besteht die ganze Curve aus unbeschränkt vielen
gleichen Asten, deren einer erhalten wird, wenn man u das
Intervall (0, 2 n) durchlaufen lässt.
Die Gleichung der Tangente im Punkte M ist
oder aber
V — y = cotg -|r (£ — x);
mithin ist MB die Tangente selbst, weil MBA = ~ und
tg QMB = cotg MBA = cotg y ist.
Eliminirt man u zwischen den Gleichungen (9), was leicht
zu bewerkstelligen ist, indem man u aus der zweiten ausdrückt
und in die erste einsetzt, so ergibt sich als neue Gleichung
der Curve
x — a Arc cos -—- — ]/2 ay — y 2 ;