Quadratur (analytische).
283 Quadratur (analytische).
Eig 31.
Sollten gewisse der Abscissenaxc oder
der Ordinatenaxe parallele Linien (Eig. 31)
ABCD den Umfang mehr als zweimal
schneiden, so ist das betreffende Integral
von A nach B und von C nach D zu
erstrecken, während der über ßCerstreckte
Theil ausfällt. Aehnliches tritt ein, wenn
die Begrenzung eine Mehrfache ist. Geht
sie zum Theil ins unendliche, so ist der
betreffende Werth Y l oder _X\ gleich
unendlich zu nehmen. Es setzt dies
aber voraus, dass noch der Werth des
Integrales ein bestimmter sei, was eigen-
thümliche Untersuchungen erfordert, die
später folgen werden.
Beispiel. Der gewöhnlichste Eall
ist der, wo (Eig. 32) der Umfang gebildet
wird l) durch einen Theil der Abscissen-
axe AD, 2) durch zwei parallele Ordi-
naten AB und CD, 3) durch das ent
weder immer concav oder immer convex
gekrümmte Curvenstück BC.
Es ist leicht ersichtlich, dass in jedem
Falle ein gegebenes Doppelintegral sich
in Stücke zerlegen lasse, die in der an
gegebenen Weise begrenzt sind.
Eig. 32.
Sei
f{x,y) = 0
die Gleichung der Curve BC, und möge
sich daraus ergeben
2/= </(*), x = ip(y).
Ist nun f f fix,y) dydx auf diesen Inhalt
zu erstrecken, so ist offenbar:
Y i =r f( x ), Y 0 = 0,
x 0 = OA, x t = OD.
Soll dagegen die Integration in der
Ordnung f f fix,y) dx dy vollzogen wer
den, so sieht man sogleich, dass für alle
Werthe von y, die kleiner als AB, d. h.
kleiner als y{x 0 ) sind, X, = OD, X 0 = OA,
also Xj^iCj, X 0 =x 0 zu nehmen sind.
Wird aber aber y~GH grösser als AB,
so ist die Integration über die Strecke
GF, d. h. von X 0 — \p(y) bis X v = OD — x x
zu erstrecken. Die Grenzen von y aber
sind y 0 — 0, da das kleinste y auf der
Abscissenaxe liegt, und = CD = y(x l ) ist.
Man hat also:
/ *i pfi») /WOO p x i n x i
/ fix, y) dy dx — I / fix, y)dxdy+1 I fix, y) dx dy.
x Q J 0 J 0 J x 0 J o J *piy)
Complicirter noch würde der Ausdruck
sein, wenn die Curve BC die Krüm
mungsrichtung änderte, jedoch lässt sie
sich in diesem Falle immer in Theile
mit gleicher Krümmungsrichtung zer
legen.
Zu Beispielen für diese Sätze werden
die folgenden Abschnitte dieses Artikels
noch Gelegenheit geben.
36) Transformation mehrfacher
Integrale.
Die Transformation einfacher Integrale
war durch die Formel
f fix) dx = /fix)'- du
gegeben, wo man voraus setzt, dass x
eine Function von w sei.
Sei jetzt gegeben
r y
I E(y)ify = '/(«/),
•J r/
Fiy) =
c hiy)
dy
und setzen wir
y = xp{x,u),
wo x und u veränderlich sein sollen, so
wird: