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Erster Teil. Differential-Rechnung.
f{~) = b Arctg | , folglich f (-J) so daß die zweite
Schar seiner asymptotischen Linien durch
x 2 + y 2 = %
bestimmt ist, wenn hC=n gesetzt wird; die Gleichung stellt
ein System konzentrischer Kreise dar, welchem auf der Fläche
eine Schar koaxialer Schraubenlinien entspricht.
414. Geodätische Linien. Zu Beginn des vorigen Ar
tikels ist von einer einfach unendlichen Schar von Ebenen
gesprochen worden, welche durch eine einer gegebenen Fläche
aufgeschriehene Kurve C bestimmt ist; es war die Schar der
Tangentialebenen der Fläche in den Punkten von C.
Eine andere einfach unendliche Schar bilden die Normal-
ebenen der Fläche, welche die Kurve C in den einzelnen
Punkten berühren; auch sie werden durch eine abwickelbare
Fläche eingehüllt, die im allgemeinen verschieden ist von der
Tangenteniläche der C.
Ist die Kurve so beschaffen, daß die Einhüllende der sie
berührenden Normalebenen mit ihrer Tangentenfläche zusammen
fällt, so heißt sie eine geodätische Linie der Fläche.
Aus dieser Definition läßt sich eine andere ableiten, die
der analytischen Darstellung unmittelbar zugänglich ist. Wenn
nämlich Gr eine geodätische Linie darstellt, so ist die in einem
Punkte M derselben durch die Tangente an Gr gelegte Normal
ebene der Fläche ihrer Oskulationsebene; die Oskulationsebene
enthält aber außer der Tangente der Kurve noch deren Haupt
normale, und weil diese mit der Tangente einen rechten Winkel
bildet, so fällt sie notwendig in die Normale der Fläche. Man
kann daher auch die folgenden Erklärungen für die geodätische
Linie aufstellen:
Unter einer geodätischen Linie ist eine solche Kurve auf der
Fläche zu verstehen, deren Oskulationsebene durchweg senkrecht
ist zur Tangentialebene der Fläche in dem betreffenden Punkte;
oder, es ist eine solche Kurve, bei welcher in jedem Punkte die
Hauptnormale in die Normale der Fläche fällt.
Jede dieser Erklärungen führt zu einer die geodätische
Linie charakterisierenden Beziehung.