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Erster Teil. Differential-Rechnung.
woraus
Ax 0 -f- By 0 -j- Cz 0 -f- D
A* -f B i + C 4
Setzt man diesen Wert in die obigen drei Gleichungen ein,
so ergibt sich die Stelle x/y/z, welcher das Minimum entspricht,
also der Fußpunkt des von x 0 /y 0 /z 0 auf die Ebene gefällten
Lotes.
Hier war aber die Frage nach der kürzesten Entfernung
selbst gestellt; um diese zu finden, setze man in dem Ausdruck
für d 2 anstelle von x — x 0 , y — y Q , z — z 0 die aus den obigen
Gleichungen fließenden Werte; dadurch ergibt sich:
min d 2 = k 2 (A 2 + B 2 +C 2 )
und nach Eintragung des Wertes für A:
min d = Ax ° ^ z ° ~l~ ^
wobei der Wurzel jenes Zeichen beizulegen ist, welches den
mind =
ganzen Ausdruck positiv macht.
Die analytische Begründung dafür, daß der gefundene Wert
ein Minimum ist, ergibt sich aus der Betrachtung des zweiten
Differentials von d 2 , welches
%{dx 2 + dy 2 +dz 2 )
und nach Berücksichtigung der Bedingungsgleichung
*
lautet und wesentlich positiv ist.
2) Aus einer rechteckigen Tafel von gegebenem Inhalt a 2 ,
aber von zu wählender Form, sind an den vier Ecken gleiche
quadratförmige Ausschnitte zu machen der
art, daß nach Aufbiegen des Restes längs der
punktierten Linien (Fig. 31) ein parallelepi-
pedischer Hohlraum von größtmöglichem
Volumen entsteht.
Fi«. 31.
Bezeichnet man die Seitenlängen der
Tafel mit y, z, die Seite eines Ausschnitts mit x, so ist das
Volumen des Parallelepipeds