Band 
Vierter Band. Von 1759 bis 1799.
Entstehung
Seite
494
JPEG-Download
 

494

Abschnitt XXIV.

Die Integration liefert unter Berücksichtigung der Anfangsbedin-gungen:

p- jtdcf = ^rpie“* - 0*9), (4)

wo die vom Ursprung an die Kurve gezogene Tangente CA = a ist,und u und ß den Gleichungen genügen:

u + ß = n; aß — 1.

Die Reellität von u und ß hängt also davon ah, oh n ^ 2 ist. Es

sind also bei der Diskussion der Kurve drei Fälle zu unterscheiden:

1) n > 2, « und ß sind reell (Fig. 37). Für wachsende Wertevon <p wird t und damit nach (2) auch r immer größer; die Kurvezieht sich also in immer weiteren Windungen um den Punkt C herum.Nimmt cp ab und wird negativ, so gibt es schließlich einen Wert, nämlich

— 2 log cc

V--a-ß >

wo t, und damit r, verschwindet. Daraus ergibt sich, daß derentsprechende Kurvenpunkt E ein Rückkehrpunkt ist (da r = 0),dessen Normale durch C geht (da t = 0). Von diesem Punkte abnähert sich die Kurve asymptotisch dem Ursprung C ,und es ist Bogen CE = Bogen AE. In der Nähe vonC und im Unendlichen nähert sich die Kurve der loga-rithmischen Spirale. Denn ist ft der Winkel des Radius-| vektor gegen die Kurventangente, so ist

tgö-

P

t

e “9

also lim tg& = ß, und lim tgO- = cc.

(p = OC (fi = — OC

2) Fall n = 2. ln diesem Fall ist u = ß-, aus (3)folgt t = a (1 + cp) eff\ p = a<f ■ e?f\ tg ft = 1 ^ . Im

Rückkehrpunkt ist cp = — 1. Die logarithmisehe Spirale,Fig. 37. der sich die Kurve asymptotisch nähert, hat den Win-kel 45°.

3) Fall n < 2. Hier werden « und ß konjugiert imaginär undan Stelle der Exponentialfunktion treten goniometrische Funktionen.Setzt man a = p + iv- ß — u — iv, so wird:

t

a , n

= - - ( 4 u sin vcp + v cos vtp)-, p =

sin vcp

Die Bedingung für den Rückkehrpunkt (Y=0) ist hier tgv<p =— ----; diese

f 4

ist aber für unendlich viele Werte von g erfüllt, also hat die Kurveunendlich viele Spitzen.