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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Setzt man AA' = a, BB' = b, A'B'= c, A'B = x, so ist
s = ]/a 2 + x 2 + ]/b 2 + (c — #) 2 ,
und die notwendige Bedingung für ein Extrem lautet:
ds
dx
0)
0,
]/a 2 -f ic 2 y'6 2 -j-(c—ic) s
oder in den Linien der Figur ausgedrückt:
Ä'P _ PB'
AP ~ BP 5
daraus schließt man auf die Ähnlichkeit der Dreiecke AA'P
und BB'P und hieraus wieder auf die Gleichheit der Winkel
X'BA und XPB (Reflexionsgesetz). Die Konstruktion von P
geschieht in der Weise, daß B'B 1 =BB' gemacht und A mit
B 1 verbunden wird.
Die direkte Verfolgung der Bedingungsgleichung (cc) führt
nach Beseitigung der Irrationalitäten und der Nenner zu der
quadratischen Gleichung
(ß) (6 2 — a 2 )x 2 + 2a 2 cx — a 2 c 2 = 0,
und diese gibt die beiden Wurzeln
ac ac
x* =
Xo =
a -f b ’ a — b 7
die erste leitet auf die gefundene Lösung hin; denn aus der
hervorgehobenen Ähnlichkeit folgt
Ä'P : a = (c — A'P) : b,
woraus
A'P =
ci “j— h
= X,
Die zweite Lösung ist der gestellten Aufgabe fremd und rührt
daher, daß die Gleichung (/3) umfassender ist als (cc) infolge
der ausgeführten Quadrierung; die Gleichung (ß) schließt auch
die Bedingung für das Maximum von AP — BP oder von
Ya 2 + x 2 — Yb 2 + (c — x) 2
in sich und hierfür gilt x 2 , das den Schnittpunkt Q der Ge
raden AB mit XX' bestimmt; in der Tat ist
AP — PB < AB,
daher AB der Maximalwert der Differenz AP — PB, welcher
sich dann einstellt, wenn P mit Q zusammenfällt.