Reihe.
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Reihe.
-ixi
tgx =
. , XI , —XlK ■ . — 2Xi.
*(e +e ) *(l + c )
also wenn man tgx=y setzt:
woraus dann folgt:
also:
1 _ ß —2iarctg y
i(l + e“ 2iarctg V
! i arc tg y 1 -\-iy
~l — *y
arctgjr = — (lg(l + ii/) - lg(l — »y))-
Nach der oben gegebenen Formel lassen sich die Ausdrücke lg (1 + i y) und
lg(l — iy) in Reihen entwickeln, so lange der Modul von iy, d, h. y selbst
kleiner als Eins ist, und man hat:
Ig(l-Hy)= iy +1- - ^—*i + ~5~ +
iy 3 y l iy 5
. y 3 ?/ 5 y 1
arctg y = y-^- + ^--y + ....
und die Gültigkeit dieser Reihe erstreckt
sich über alle Werthe von y, die kleiner
als Eins sind; aus den schon oben ge
gebenen Gründen ist y = 1 selbst nicht
ausgeschlossen, auch nicht y = — 1, da
auch in diesem Falle die Glieder ab
wechselnde Zeichen haben. Noch ist zu
bemerken,, dass die Arcus tangens mehr
deutig, die gegebene Reihenentwicklung
aber eindeutig ist, und dass gleiches bei
den Logarithmen stattfindet. Die hier
über nöthigen Betrachtungen enthält der
Artikel Quantität.
9) Allgemeine Sätze über Ent
wicklungen nach Potenz r eihen.
In dem Artikel Quantitäten (imaginäre)
ist der Satz bewiesen, dass jede Function
f{x) sich in gewissen Grenzen nach gan
zen positiven Potenzen von x entwickeln
lasse, falls f(0) nicht discontinuirlich ist,
und dass diese Entwicklung richtig bleibt,
so lange die betreffende Reihe conver-
girt. Man kann also die Entwickelbar-
keit ohne Weiteres voraussetzen, und
es kommt blos darauf an, die Coeffi-
cienten der betreffenden Reihe zu be
stimmen. Zu diesem Behufe dient nun
namentlich folgender von Descartes her
rührender Satz.
• Wenn man in convergenter
Reihe für unendlich viele con-
tinuirlich auf einander folgende
Werthe von x hat
a 0 a l + x + n 2 x i + ... =0
so muss
a o = a i = «a = • • • = 0
sein.
Offenbar nämlich verschwindet mit ab
nehmendem x die ganze Reihe bis aufs
erste Glied, und man hat somit a ü — 0,
also für jedes x auch
a l x-\-\a 2 x’ 1 -|- « 3 » s -f-.. . = 0
oder
«i'+ «2® + a i x2 + • • • = 0,
woraus bei abnehmendem x folgt <^ = 0,
und
« 2 + rt 3 » 2 -f . . . = 0,
also a2 = 0 u, s. w.
Nach diesem Satze lassen sich viele
Functionen in Potenzreihen entwickeln.
Beispiel. Sei z. B. die Function
arc sin» zu finden. Wir setzen:
arc sin» = a 0 -f a t »+ a 2 » a +...
und indem wir differenziiren:
, _j_ 2rt 2 »-}- 3a s af 2 + ...
V1 — x 1
Es ist aber: