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Erster Teil. Differential-Rechnung.
AP — BP einen bestimmten konstanten Wert d hat, ist eine
Hyperbel mit den Brennpunkten A, B und der reellen Achse d■
diejenige unter diesen konfokalen Hyperbeln, welche die Ge
rade XX' berührt, hat unter denen, die mit dieser Geraden
reelle Punkte gemein haben, die größte reelle Achse; ihr Be
rührungspunkt bestimmt also die Lösung der Aufgabe und
liegt nach einer bekannten Eigenschaft der Hyperbel so, daß
x'pa = <£ x'pb.
9) Es sind zwei Punkte A, B und eine sie trennende
Ebene MM' gegeben (Fig. 26). Man soll den Weg von A nach
B bestimmen, welchen ein Bewegliches in
der kürzesten Zeit zurücklegt, wenn es sich
von A bis zur Ebene mit der Geschwin
digkeit u und von da ab bis B mit der
Geschwindigkeit v bewegt.*)
Der Weg wird sich notwendig aus zwei
geradlinigen Strecken zusammensetzen und
bestimmt sein, sobald man den Punkt P
der Ebene kennt, über welchen er führt. Von diesem läßt
sich ferner erweisen, daß er in die Verbindungslinie der ortho
gonalen Projektionen Ä, B' von A, B auf MM' fällt, daß
der Weg selbst also in der durch A, B zu MN gelegten
Hormalebene verläuft. Denn zu einem Wege wie AQB, der
über einen Punkt Q außer A B' führt, läßt sich immer ein
Weg finden, der in kürzerer Zeit zurückgelegt wird als AQB•
man braucht nur QP senkrecht zu A'B' zu ziehen, und erkennt
sogleich, daß AP <C AQ, BP <BQ, daß also auch APB in
kürzerer Zeit zurückgelegt wird als AQB.
Ist AA' = a, BB' = b, A'B' = c, A'P — x, so ist die für
den Weg APB erforderliche Zeit
t
}/a 2 -j- x 2 , ]/b 2 -J- (c — xY
u ‘ v
*) Mit dieser Aufgabe befaßte sich P. Fermat (1662), der ein Ver
fahren zur Bestimmung der Maxima und Minima gefunden hatte, das im
Wesen auf die Annullierung des ersten Differentialquotienten hinaus
kommt. Leibniz nahm sie in die historisch denkwürdige Abhandlung
auf, die in der zweiten Fußnote zu 22 zitiert ist und die sich neben
dem Tangentenproblem auch mit den Extremwerten beschäftigt.