244
IV. Abschnitt. § 1. Quadratur ebener Kurven
312. Fläehensätze über Fußpunktkurven und Rollkurven. 1 * )
a) Es sei ein System von Punkten A lf A 2 , ... A n in der Ebene gegeben,
deren jedem eine positive Zahl a 1} a 2 , ... a n zugeordnet ist. Außerdem
sei ein Punkt P* in der Ebene angenommen, seine Abstände von den
Punkten des Systems seien a 1} a 2 , ... a n . Wir bilden auf Grund dieser
Daten die Größe „
2=2<*ia i * (1)
und fragen darnach, für welche Lage des Punktes P sie ein Minimum
wird; denn nur um ein solches kann es sich handeln, da E durch ent
sprechende Wahl von P so groß gemacht werden kann als man will.
Zur Erledigung dieser Frage beziehen wir das Ganze auf ein recht
winkliges Koordinatensystem, nennen die Koordinaten von A } xjy } , die
von P x/y] dann schreibt sich
[(x x ~ xf + (y x - yf\
und der gesuchte Punkt, er heiße x Q fy 0 , ergibt sich aus den Gleichungen
2<*i(xx-xo) = 0 I
(jh - y 0 ) = °> I
(2)
den Bedingungen für dieses Minimum: mithin ist
2J(x,x. E&,V-,
X «~ E« x ' Jo ~ E a x
Dieser Punkt soll der Mittelpunkt des mit den Zahlen a begabten
Punktsystems heißen und fortan mit S bezeichnet werden. Er ändert
sich nicht, wenn man die Zahlen u in gleichem Verhältnis abändert.
Denkt man sich unter diesen Zahlen Massen, so kommt dem Punkt S die
Bedeutung des Massenmittelpunkts oder Schwerpunkts zu.
Hat der beliebige Punkt P in bezug auf S die relativen Koordi
naten xfy, so stellt sich E auch so dar:
2=2*1 [(>;. - % + x f + (iy- Vo + y) 8 ];
entwickelt gibt dies
1) J. Steiner, Journal f. d. reine und angewandte Mathematik, Bd. 21
(1840), p. 33 u. 101.