Quadratur ebener Figuren. 372 Quadratur ebener Figuren.
Ordinateli zugleich Tangenten sind, so
ist der Flächeninhalt, welcher die Curve
begrenzt, gleich kahgfel—hahchel und
wenn man von den beiden Ordinatcn,
welche zu einem Werth von x gehören,
und die sämmtlich positiv sind, die
grössere mit y , die kleinere mit y' be
zeichnet, Oh — a, Ol — ß setzt, so ist:
r P
kahgfel = I ydx,
J a
•ß
/ P
y'dx,
«
und der ganze Flächeninhalt:
F =
/'
f
iy—y') dx-
Ist die Curve nicht immer in dem
selben Sinne gekrümmt, oder schneidet
ein Theil oder mehrere der Ordinaten
dieselbe mehr als zweimal, so wird man
aus der jedesmaligen Gestalt der Curve
auch Regeln für die Bestimmung des
Flächeninhalts ableiten können.
Fig. 47.
schliesslich annehmen, dass zwei auf ein
ander folgende 1 Veetoren r und r ,
01 s s +1
nur sich um eine verschwindende Grösse
von einander unterscheiden. Der mit
Radius r g von 0 als Mittelpunkt gezo
gene Bogen wird also jedenfalls durch
« s gehen, und auch dem nächsten Punkt
a , , bis auf eine verschwindende Grösse
s+ 1
näher rücken. Es ist dann a Oa , .
s s-f-1
als Kreissector zu betrachten, dessen
Centriwinkcl 9 , . —9 - dh, und des-
s-f l s ’
sen Radius r ist. Solcher Sector aber
s
hat den Flächeninhalt \r 2 (9- —9• .),
- s ' s s—1'’
wenn wir uns 9 ••• in Bogenmass aus-
gedrüekt denken. Also wenn wir Sector
AOB mit S bezeichnen:
S = lim [| (r 2 (9 1 — 9) + r v 2 (9
+ r a 2 (9 3 -9 2 )+.
d. h.
9.
■*i)
+ r 2 (9'—9 )],
* n v n ,v
S = ±
f
r*d».
9
Fig. 48.
Wählen wir statt der gradlinigen aber
jetzt Polarcoordinaten. Sei (Fig. 47.)
0 ein beliebiger Punkt, r der von 0
nach einem Punkte der Curve gezogene
Radius Vector OA, 9 der Winkel, den
r mit der Abscissenaxe macht, so wird be
kanntlich r immer positiv gedacht, indem
man ,9 von 0 bis 2n wachsen lässt. Handelt
es sich nun um die Bestimmung des
Sectors GAB, zu dem ein beliebiges
Curvenstück AB gehört, so kann man
zwischen A und B beliebig viele, ein
ander sehr nahe Punkte a 1 ,a 2 • • • an
nehmen, und die Veetoren Ofl |=fi ,
Oa 2 = r a ... ziehen. Sei ferner OAzzr,
OB-r\ AOX = 9, BOX = &\ Da OA
und Oa t , 0a v und Oa 2 • « • einander
desto näher kommen, je mehr sich die
Punkte A, a t , a 3 nähern, so kann man
Ist eine geschlossene Curve gegeben
(Fig- 48 ), wo jeder Radius Vector OM,
OiV, OB, OQ indess auf derselben Seite
immer nur einmal die Curve schneidet,
und der Anfangspunkt 0 sich im Innern
der Curve befindet, so ist offenbar 9
von 0 bis 2 a zu nehmen, so dass der
immer positive Radius vector einen voll
ständigen Umlauf macht.
Es ist auch leicht einzusehn, dass man
statt dessen die Grenzen a und 2rr+«
nehmen kann, wo a ein beliebiger posi
tiver oder negativer Winkel ist, denn
auch diese Grenzen bedingen einen völ
ligen Umlauf, Man hat also:
/ ß ~\~2lt
r 2 dfh.
a