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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Fig. 66.
147. Konkavität, Konvexität und Wendepunkte (in
Polarkoordinaten). Auf einer Kurve MC (Fig. 66), die auf
ein Polarkoordinatensjstem bezogen ist, werde ein Punkt M Q
mit den Koordinaten r 0 /qp 0 angenommen und in demselben an
die Kurve die Tangente M 0 T 0 konstruiert; sie möge mit der
Verlängerung M 0 L 0 des Leitstrabis den Winkel 6 0 einscbließen;
cc 0 sei der Winkel, welchen das Lot OP 0 =p vom Pol zur
Tangente mit der Polarachse bestimmt. Zu einer beliebigen
Amplitude qp gehöre in bezug auf die Kurve der Radiusvektor r,
in bezug auf die Tangente M 0 T 0 der Radius
vektor P; dadurch sind zwei Punkte, M und
Q, mit den Koordinaten r/qp, P/qp festgelegt.
Wir befassen uns nun mit der Differenz r — P
oder was hier zweckmäßiger erscheint, mit
der Differenz
(3) S ~T-Ti’
welche als Funktion von qp die Eigenschaft
hat, an der Stelle qp = qp 0 zu verschwinden.
Die Variable qp beschränken wir vorläufig auf ein so enges
Intervall (qp — Ji, qp -f- ^)> daß d innerhalb desselben an keiner
anderen Stelle verschwindet.
Aus dem rechtwinkligen Dreieck OP 0 M 0 folgt:
(4) p = r 0 cos (qp 0 — a 0 )
und mit Hilfe dieses Wertes weiter aus dem Dreieck OP 0 Q:
(5) B- p
so daß weiter
d -
cos (qp — a 0 ) ;
cos (qp — a 0 )
P
daraus ergibt sich durch Differentiation in bezug auf qp
<5' = - ~ +
sin (qp — tt 0 )
P
und auch der Differentialquotient ö' verschwindet für qp = qp 0 ;
l
denn sein erster Teil nimmt den Wert —
r 0 tg d 0
an, und der zweite Teil erlangt wegen (4) den Wert
sin (qp 0 _— a 0 ) = tg («Po — «o) = cotg 0 o = 1
V r n r n r n tg 0 A
(135,(35))