Quadratur (analytische). 176 Quadratur (analytische).
Damit also das in 11 und 12 Gesagte
Anwendung finde, muss man:
f=(f(x+yi) und f t =i(f(x+yi)
setzen. Es wird dann
_ ¿y(*+y*) ä &fi _ *dy(*+y*)
dy dy dx dx
Es müsste also, wenn die Bedingungs
gleichung
d I = b Il
dy dx
erfüllt sein soll, auch
d(f,(x-\-yi) idy(x-\-yi)
dy dx
sein.
Diese Gleichung wäre ohne Weiteres
richtig, wenn i eine reelle Constante
wäre. Für i—\ —1 bedarf sie einer
nähern Erwägung.
Cauchy hat dargethan, dass diese Be
dingungsgleichung erfüllt sein muss, da
mit eine Function y (z) sich in irgend
einem Gebiete von Werthen von z nach
ganzen Potenzen entwickeln lasse. Er
nennt die Functionen, die sie erfüllen,
„monogene Functionen.“ (Siehe hierüber
den Artikel Quantitäten (imaginäre)).
Da aber alle Functionen complexer
Variablen, die aus den Elementen und
der Integralrechnung sich ergeben, den
Character monogener Functionen haben,
so kann man diese Gleichung als das
Criterium der Functionen überhaupt an
nehmen , und sie als immer gültig be
trachten. Es findet dann das in 11 und
12 Gesagte in Verbindung mit dem in
13 Gegebenen ohne Weiteres Anwendung,
und führt zu folgenden wichtigen Sätzen
über Quadraturen auf verschiedenen In
tegrationswegen, aber zwischen densel
ben Grenzen.
pß
I. Sucht man das Integral # f{z)dz
•' a
auf zwei verschiedenen Wegen, wo f(z)
eindeutig und continnirlich ist, so kön
nen die Resultate nur dann verschieden
sein, wenn sich innerhalb des von bei
den begrenzten Flächenstückes Disconti-
nuitäts- oder mehrfache Punkte befinden.
II. Das über einen geschlossenen Um
fang erstreckte Integral f f(z) dz ist Null,
wenn sich innerhalb desselben und auf
demselben kein mehrdeutiger oder Dis-
continuitätspunkt findet.
III. Ist ein mehrfach begrenzter Raum
gegeben, so ist ff{z)dz für die äussere
Begrenzung genommen gleich der Summe
der Werthe dieses Integrals für die in-
nern Begrenzungen. Wenn man alle
Wege in gleicher Richtung durchschrei
tet, und sich auf dem mehrfach begrenz
ten Flächenstück kein Discontinuitäts-
punkt, innerhalb der ganzen äussern
Begrenzung aber auch kein mehrfacher
Punkt befindet.
Es ist wichtig, diese letztere Be
dingung noch etwas zu modificiren.
Mehrfache Punkte, die sich inner
halb derjenigen geschlossenen Curven
befinden, welche die inneren Begrenzun
gen bilden, können den Satz darum un
gültig machen, weil dann nach Zurück
legung der entsprechenden Curve die
Function zu einem andern Werthe ge
langen kann, als sie anfänglich hatte.
Ist dies also bei keiner der innern Be
grenzungen der Fall, so bleibt der Satz
richtig. Es lässt sich also derselbe auch
so aussprechen:
III. a. Das Integral auf die äussere
Begrenzung erstreckt ist gleich der Summe
der auf die innern Begrenzungen zu er
streckenden, wenn A) in dem mehrfach
begrenzten Flächenstück sich keine mehr
fachen oder Discontinuitätspunkte befin
den, B) beim Umkreisen einer der in
nern Begrenzungen der Werth der Func
tion nicht geändert wird.
Beispiel. Die Function — hat kei-
r z
nen mehrfachen Punkt, wohl aber einen
Discontinuitätspunkt, a = 0, also den An
fangspunkt der Coordinaten.
Fig. 27.
über den Halbkreis ABC (Fig. 27.),
welcher seinen Mittelpunkt im Anfangs
punkt der Coordinaten hat, auf der posi
tiven Seite der y liegt, und dessen Ra
dius gleich r sei.