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Erster Teil. Differential-Rechnung,
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 221 ist die Tatsache festgestellt worden, daß einer
Raumkurve auf ihrer rektifizierenden Deyeloppabeln, d, i. auf
jener Fläche, welche die Ebenen durch Tangente und Binormale
einhüllt, die Rolle einer geodätischen Linie zukommt; daher
erscheint die Raumkurve in der Abwicklung dieser Deyelop
pabeln 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, die man durch zwei Punkte A, B eines Zylinders führt,
ist eine geodätische Verbindung; aber unter den unendlich
vielen links und rechts gewundenen Schraubenlinien ist nur
eine die kürzeste Linie zwischen A und B, diejenige näm
lich, welche von A bis B nicht mehr als einen halben Gang
zurücklegt.
Der Name der geodätischen Linie stammt daher, daß eine
Linie, die auf der mathematischen Erdoberfläche (dem ab
geplatteten Rotationsellipsoid) nach dem üblichen Verfahren
in relativ kurzen Absätzen abgesteckt würde, die Eigenschaften
aufwiese, welche das Wesen einer geodätischen Linie in mathe
matischem Sinne ausmachen. Die geodätischen, d. i. von geo
dätischen Linien begrenzten Dreiecke auf dem Erdellipsoid
entsprechen den sphärischen Dreiecken auf der Kugel und den
geradlinigen in der Ebene.