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Erster Teil. Differential-Rechnung.
die Sehne c, wie nahe auch die Punkte M', 31" an M Hegen;
da nun die auf der Fläche ver zeichnete Linie als die kürzeste
vorausgesetzt worden ist, so folgt daraus, daß die Grenzlage
der Ebene, welche durch 31 und zwei benachbarte Punkte
dieser Linie gelegt wird, die durch die Tangente in 31 gehende
Normalebene ist. Diese Grenzlage ist aber die Oskulations-
ebene der Kurve in 31; mithin geht bei der kürzesten Linie
die Oskulationsebene in jedem Punkte durch die Normale der
Fläche, und damit ist sie als eine geodätische Linie erwiesen.
Daraus können mehrere wichtige Folgerungen gezogen werden.
Enthält eine Fläche gerade Linien, so gehören sie zu den
geodätischen Linien der Fläche, weil sie kürzeste Linien zwischen
je zweien ihrer Punkte sind. Bei einer Regelfläche gehören
also die geradlinigen Erzeugenden zu den geodätischen Linien.
Jede geodätische Linie einer abwickelbaren Fläche erscheint
in der Abwicklung als gerade Linie.
In dem vorigen Artikel ist die Tatsache festgestellt worden,
daß eine Raumkurve auf ihrer rektifizierenden Developpabeln,
d. i. auf jener Fläche, welche die Ebenen durch Tangente und
Binormale einhüllt, die Rolle einer geodätischen Linie hat;
daher erscheint die Raumkurve in der Abwicklung dieser
Developpabeln als Gerade, und hierin liegt der Grund für die
Namen „rektifizierende Ebene“ und „rektifizierende Developpable“.
Die Umkehrung des an der Spitze dieses Artikels stehen
den Satzes ist aber nicht immer zutreffend: eine geodätische
Linie zwischen zwei Punkten A, B braucht nicht auch die
kürzeste Linie zwischen diesen Punkten zu sein. Einfache
Beispiele hierfür bieten die Kugel und der Zylinder. Die
beiden Bögen, in welche der durch A, B gelegte Hauptkreis
der Kugel zerfällt, sind geodätische Verbindungen der beiden
Punkte; aber nur einer von ihnen ist auch die kürzeste Linie
(sofern A, B nicht diametral gegenüberliegen). Jede Schrauben
linie, welche auf einem Zylinder durch zwei Punkte A, B
geht, ist eine geodätische Verbindung; aber unter den unend
lich vielen links und rechts gewundenen Schraubenlinien ist
nur eine die kürzeste Linie zwischen A und B, diejenige
nämlich, welche von A bis B nicht mehr als einen halben
Gang zurücklegt.