Quadratur ebener Figuren. 370 Quadratur ebener Figuren.
U v ‘zzz sin 1/ — sin V,
d. h.
und man erhält ebenso:
2 cos v
2 cos 2 c
sin V Sin V
sin 2(/ — sin2c
2v
Dies in den Werth von A eingesetzt ergibt, mit Berücksichtigung, dass
l=f(s + l)
n~ 0
ist, und dass die Gleichungen:
V l -v=y, V i ~V i = U • • • u s+1 ~v $ =
sämmtlich addirt geben:
v s+ l —v = (s + l)y, s +1 =
S + l
A — -fr 2 (v'—v)—2r s (sin i/—sin a) + ^(sin2(/— sin 2c).
Sucht man den Flächeninhalt eines
ganzen Zweiges, so ist v = 0, v'— 2rt
zu nehmen, und man hat:
A=z3ir\
Diese Formel mit der in Abschnitt 2)
gegebenen:
K— nr-
v er glichen, sagt:
„Der Flächeninhalt eines Zweiges der
Cycloide ist das dreifache des Flächen
inhalts des Erzeugungskreises,“
8) Allgemeine Lösung des Pro
blems der Quadraturen mittels
der Infinitesimalrechnung.
Die allgemeinen Quadraturformeln sind
eben nur die Ausführung der hier in
einzelnen Beispielen gegebenen Methode.
Fig. 44.
Mögen (Fig. 44.) OY und OX zwei
Coordinatenaxen sein, die wir uns der
Allgemeinheit wegen schiefwinklig auf
einander denken, so dass sie den Win
kel ip mit einander bilden. Seien ec=y,
vf—y r beliebige Ordinaten, 0e = ic, 0f—x'
die zugehörigen Ahscissen und soll das
Flächenstück efdc berechnet werden, so
nehme man Punkte c 1? c 2 • • • beliebig,
aber nahe an einander auf der Curve
an, ziehe die Sehnen c c t c , • • • c^d
und c 1 e l =j/ l , c 2 e 2 = 2/a ‘ * P ara bel
der Axe OY. Es entstehen dann eine
Anzahl Trapeze, deren Summe sich in
dem Masse dem Flächeninhalte von cefd
nähern wird, als die Punkte c,CpC 2 * ••
an einander rücken. Es ist nun der
Flächeninhalt eines Trapezes cee l c l
bekanntlich gleich der halben Summe
der beiden parallelen Seiten y-\-y\ mal
der dazwischen liegenden Höhe ee l smif.
Es ist nun
ec l — Oe l —Oe = x l —x,
also:
=fr±gdfcx*) 8i „,.
oder wenn man in gleicher Weise alle
Trapeze berechnet:
-)_ lim f(yi +y)Oi-aQ O/a+jGKs,—*,) , (y«+g«) (*»-««)
cefd = lim [V ' + w —" ‘-"'f Zi< + •
+
(y'+yj (x f —x,
n)l .
— I Sin (f.
oder, da man x g — x g+l —dx, y g +y g _ i —2y s +dy g setzen kann: