312. Flächensätze über Fußpunktkurven und Rollkurven
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2=2[fei- P>) 2 + {y-, - 2/o) 2 ] +2x2üa z (x x - x 0 )
+ 2 y 2*x fei ~ Vo) + fe 2 + r) 2;
der erste Teil rechts bedeutet die Summe U in bezug auf S, die beiden
folgenden Teile verschwinden mit Rücksicht auf (2), der dritte endlich
ist das mit der Summe der Zahlen a multiplizierte Quadrat die Entfer
nung SP, die s heißen möge; damit schreibt sich diese Entwicklung
2 P =2 S -f s 3 2 a i • (3)
Hieran liest man aufs neue ab, daß U P den kleinsten Wert annimmt
bei s = 0, also wenn P mit S zusammenfällt, aber darüber hinaus die
Tatsache, daß 2 P für alle Punkte P, die auf einem um S beschriebenen
Kreise liegen, denselben Wert besitzt, und daß die Differenz U P — U s im
Verhältnis des Quadrats von s zunimmt.
b) Es sei A x , A 2 , .. . A n ein geschlossenes konvexes Polygon; a x
cc 2 , ... a n seien die Nebenwinkel seiner Innenwinkel; F heiße seine
Fläche. Fällt man aus einem Punkte P Lote auf die Seiten des Poly
gons, so bestimmen ihre Fußpunkte B t , B 2 , ... B n wieder ein geschlos
senes konvexes Polygon von derselben Seitenzahl;
seine Fläche heiße & P . Wir fragen darnach, bei
weicher Lage von P wird <P P am kleinsten oder
größten.
Wir ziehen zu diesem Zwecke die Strecken
zwischen P und den Ecken A 1} A 2 , ... A n und
bezeichnen ihre Längen mit a 1 ,a 2 ,... a n , Fig. 175.
Die Differenz 2AB 1 PB,-B 1 PB 5 A 1 ist der Fig ' 175 ‘
Größe nach durch das Doppelte des AB i C 1 B 6 dargestellt, wo C x den
Mittelpunkt von A t P, also auch den Mittelpunkt des Kreises bedeutet,
der dem Viereck A 1 B 1 PB 5 umschrieben ist; denn diese Differenz ergibt
sich zunächst in der Form des Vierecks B 1 A l B 5 Q, dessen Eckpunkt Q
durch Verdoppelung von PB entsteht; da nun
BG X = BP — a ~
QA= QD-A 1 D = nP--DG',)
= DP-(-f--DP+-
-2 (DP-•£■),