Differenzialrechnung.
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stimmte Werthe erhalten. Dafs in dem
vorstehenden Beispiel mit dem Werthe a
für x diese Unbestimmtheit eintritt, liegt
darin, dafs der Ausdruck nicht in der
einfachsten Gestalt gegeben ist, er ent
hält nämlich im Zähler und Nenner die
gleichen Factoren x — a, denn es ist
x 2 — a 2 (x + a) (x — a)
— = x a
x — a x — a
wenn man nun x — a setzt, so erhält
man y = 2a.
Bei algebraischen Functionen ist
eine solche Umformung jederzeit mög
lich; man hat nur nötliig, Zähler und
Nenner durch einander zu dividiren und
so zu verfahren wie bei der Aufsuchung
des gröfsten gemeinschaftlichen Theilers
zwischen 2 Zahlen, der dann auch in
allen Fällen gefunden wird (vergl. No. 9).
Bei transcendenten Functionen dagegen
ist das Verfahren nicht anwendbar, z. B.
die Function „—- , — erhält für a; = l
1 — x -f logn x
den unbestimmten Werth — und man
ist nur im Stande mit Hülfe der Diffe
renzialrechnung den wirklichen Werth
der Function für x = 1 aufzufinden.
Stellt man sich nämlich vor, der vor
stehende transcendente Ausdruck als Func
tion von x könne so umgeformt werden,
dafs bei Einsetzung des Werthes 1 für x
sein wirklicher Werth daraus entnommen
werden kann, so ist der umgeformte Aus
druck ebenfalls eine Function von x, und
für jeden Werth von x der gegebenen
Function gleich. Da nun die umgeformte
Function für den Werth von x, bei wel
chem die gegebene Function unbestimmt
wird, einen bestimmten Werth annimmt,
so ist dieser Werth der Grenzwerth der
Function für den Fall, dafs die Urver-
änderliche x dem zum Einsetzen gege
benen Werthe sich beliebig . nähert und
man hat also nur nöthig, diesen Grenz
werth der gegebenen Function aufzusu
chen um die erforderliche Umformung
der Function zu erhalten.
In dem ersten Beispiel ist x + a der
umgeformte Ausdruck für die Auffindung
des Werths der gegebenen Function für
x = a, und es ist wirklich 2a die Grenze
x 2 — a i
von x + a also auch von — wenn x
x — a
dem Werthe a sich beliebig nähert.
2. Die vorstehende Betrachtung führt
also zu folgendem allgemeinen Verfahren:
f X
Es sei y-—
(fX
Differenzialrechnung.
fx + Afx
so ist yY&y , .
<fX+/S'fX
Für den Fall nun, dafs für x ein Werth
a gesetzt wird, werde fx = 0 und ff x = 0
so bleibt
A (fx
Zähler und Nenner durch A* dividirt
gibt
y + /Sy = -
Mit der beliebigen Abnahme von A*
nimmt auch Ay beliebig ab, und y + ¿Sy
nähert sich seinem gesuchten Werthe y
als Grenze. Folglich ist auch der rechts
stehende Quotient bei beliebiger Abnahme
von A* = dem Werthe y. Bei beliebiger
Abnahme werden aber Zähler und Nen
ner als Differenzenquotienten die Diffe
renziale und es ist
allerdings nur für den Werth a von x,
für welchen fx und (¡x = 0 werden, aber
wie verlangt wird. Demnach ist der Werth
der Function für x = a, bei welchem sie
als — erscheint = dem Differenzial des
Zählers dividirt durch das D. des Nen
ners, und hiernach für x der Werth a
gesetzt.
Bei dem ersten Beispiel y — — —
hat man
9 (x 2 — a 3 ) 2x
- c. . r- = = ix, also für x—a ge-
d(x — a) 1 6
setzt y — 2a.
Hat man y — ———, so erhält man
x — a
für x — a:
4 x 3
y ~~\
und x = a gesetzt y = 4« 3
dividirt man Zähler und Nenner von y
durch x — a, so erhält man
y = x 3 + ax 2 + a 2 x -)- <x 3
ein Ausdruck, der für x — a den Werth
von y unmittelbar = 4a 3 angibt.
3. Wenn der Factor (x — a), welcher
für x = a, Null wird, in dem Zähler und
dem Nenner mehrere Male vorkommt,
so erhält man, nachdem differenzirt wor
den , mit Einsetzung von a für x wie-.
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