Quadratur (analytische). 187 Quadratur (analytische).
Sei demnach oder
ff(x,y)dx
gegeben, wo f eine rationale Function also:
von x und y,
y~ya-\-bx^-cx i also:
ist. Um imaginäre Substitutionen zu
vermeiden, unterscheiden wir aber zwei
Fälle, je nachdem c positiv oder negativ,
also je nachdem:
y = ]/a + bx -\-e 2 x 2
a + bx = u a +2uex,
bdx — 2udu + 2uedx + 2xedu,
2(u+ex)du
dx —
b~2eu ’
u 2 —a
b—2eu'
oder
y~^ a-\-bx—e 2 x 2
ist.
I. Finde das erstere statt, so setzen
wir:
y-u+ex,
wo w die neue Variable vorstellt. Es
ist dann:
a-\-bx+e 2 x 2 -=(u-\-ex) 2 also:
Setzt man in dx und in y — u-\-ex
diesen Werth von x ein, so hat man
offenbar rationale Functionen von u,
nämlich:
, 2(ub—eu 2 — ae) ,
dx =-ü=m r ~ ju ’
y =
ub — eu 2 — ea
~b^ü ’
, f* 2(ub—eu 2 —ae) V" u 2 — a ub—eu 2 —ea~l.
hier steht eine vollständig rationale d. h.
Function von u unter dem Integral
zeichen.
also:
II. Ist aber
b—e 2 x — u 2 x+2uf,
b— 2uf
y = ]/ a + bx—e 2 x J , u 2 -\-e 2
so lässt sich die ganze Rechnung noch -e 2 dx = u 2 dx-+-2uxdu+2fdu,
durchführen wie in I,, wenn man statt ^
e die Grösse e]/—1 nimmt. Um jedoch f _ —2(f+ux)dü
einigermassen langwierige Rechnungen zu ( X ~ M 2_p e -i »
vermeiden, schlägt man ein andres Ver-
fahren ein. oder wenn man für x seinen m u aus
gedrückten Werth einsetzt:
Wir unterscheiden noch die Fälle, wo
a positiv und a negativ sei.
A. Sei
y — f 2 bx—e 2 x 2 ,
so kann man setzen;
y = ux+f,
es wird dann:
f 2 -\-bx—e 2 x 2 — (ux-\-f) 2 ,
^ _ — 2(—fu 2 + fe 2 +ub) du
(u 2 -\-e 2 ) 2
Setzt man in
y — ux+f
ebenfalls für x ein, so kommt noch:
ub — u 2 f+e 2 f
y
also;
u 2 + e 2
ub — u*f+e 2 l
v J {u 2 + e 2 ) 2 L« 2 + e 2 u 2 +c 2 J
B. Ist aber a negativ, also Die Gleichung
y ~y~f' 2 +lx — e' l x 2 , e 2 x 2 -bx-\-f 2 = 0,
so würde dieser Ausdruck Imaginäres wo e, b und f reelle Zahlen sind, hat
enthalten. Dies vermeidet man durch zwei reelle Wurzeln (siehe den Artikel:
folgende Betrachtungen. quadratische Gleichungen), denn wäre