Quadratur (analytische). 172 Quadratur (analytische).
Man hat also :
u’-v=f x, №l^x+f y 'ii^^dy+h,f i (x i ,yc > HK-K)aH,v,)+---
•' X 0 u y J y 0 °y
+ i~ h C y J~ h (*»y>
p—1 p —6 p —1 p— 1 p—1 p p
Die Grösse h unter dem Integralzeichen bedeutet den in der Summe jedesmal zu
x und y gehörigen Werth h .
s s s
Der Ausdruck ausserhalb des Integralzeichens gibt hei andrer Anordnung:
\f i( x 21V z) ~ f i i x i,y i)] h 3 [f>i (^3,2/3) f 1(^25 3/2)] ^3 [f 1(^4 iy x)—f 1(^3) l/s)] —
“Vi [A( vV~ A( Vi’Vi )]
- 1. ( d fi( x iiyi) dT , d ii(. x i>2G) ,
- A '\ dx l dyi
$
hj b Mf^yJ dx + b M^. y *)
0X 9
d Vi
i X T
d y2
öfi ( x , y) d fi ( x . V )
riiW n
—h l L
p-l\ dx
dx s~—— dy \
P dy_ >/
_P i PP
p - P
X pJ>fii x iy)x v _ r y Pi d f A x iy)
also
- — f ‘ li’ l ^-~ UJ dx— I ‘ h~ J/ dy,
J *. ■> V. **
, C x p ,p/v,
” x \~TTy
Das Uebrige hebt sich weg.
X P J d f{x, y) ,'_j d fi x , y) j dx _
dx
Es wurde diese Form der Entwicke
lung gewählt, um Betrachtungen der
Variationsrechnung, welche hier aller
dings auf kürzerem Wege zu demselben
Resultat geführt hätten, zu vermeiden.
Die Grösse h bedeutet die Zunahme
von y bei der Veränderung des Inte
grationsweges , und ist daher unendlich
klein, im üehrigen willkührlich.
Wir stellen jetzt die Frage :
„Wie müssen die Functionen f(x, y)
und f x (x, y) beschaffen sein, damit der
Werth des Integrales u=f{fdx + f v dy)
von dem Integrationswege unabhängig
ist, vorausgesetzt, dass die Grenzen fest
sind?“
Offenbar ist die Bedingung dafür:
v!—u = 0,
oder
d fi x , y) _ d fi( x , y)
dy dx 1
da wegen des willkürlichen h nur in
dem Falle das ganze Integral verschwin
den kann, wenn jedes Element desselben
verschwindet.
Ist also diese Bedingung, welche übri
gens vollständig identisch ist mit der
bekannten Bedingung, dass der Aus
druck :
du — f{x, y) dx+f t {x, y) dy
ein vollständiges Differenzial sei, erfüllt, so
ist der Werth des Integrals:
nß
I [fix, y) y x+f,{x, y) dy]
J «
völlig unabhängig von der Gleichung,
welche x mit y verbindet, vorausge
setzt, dass die Integrationsgrenzen die
selben bleiben. Es braucht dann die
Entfernung der Curven ACB und AC'B
keine unendlich kleine zu sein, sondern
kann beliebig werden, da man von ABC
immer zu einer unendlich nahen Curve,
und so weiter auf continuirlichem Wege
bis AC'B fortschreiten kann, auf dem
ganzen Wege sich aber der Werth des
Integrals nicht ändert, vorausgesetzt,
dass f(x, y) und f v (x, y) überall zwischen
ACB und AC'B und auf diesen Curven
selbst continuirlich bleiben.
„Dieser ganze Schluss aber
wird falsch, wenn sich zwischen
ACB und ACB ein Punkt befin
det, in welchem f{x, y) oder
f t (x, y) discontinuirlich wird.“