Quadratische Factoren,
34 Quadratische Factoren.
herrührenden Beweis geben. Es geschieht
dies an dieser Stelle, weil an ihn einige
Betrachtungen angeknüpft werden sollen,
die sich nicht mehr auf algebraische
Gleichungen beziehen, — Dieser Beweis
N « re— 1 n-
f{x) = x + A t x +A 2 x
wo das von der Unbekannten freie Glied
A negativ ist, immer eine reelle Wurzel
n
hat, die gleich oder grösser als Null ist.
Der Ausdruck f(x) ändert sich nämlich
offenbar nur continuirlich, da er nicht
für endliche Werthe von x unendlich
werden kann. Für x=0 ist nun f(0) — —A
also negativ, für #= + 00 dagegen ist
das erste Glied x derart überwiegend,
dass es das Zeichen von f{x) bestimmt,
so dass /’( + cc ) = -f-oo wird; die Function
fix) hat also, während x von 0 bis oo
sich ändert, auf continuirlichcm Wege
sich von einem negativen Werthe bis
zu einem positiven geändert, und muss
also für irgend einen dazwischen liegen-
Re u = rV'/ J +
ist in dem bekannten Werke Cauchy’s,
,, Cours d’analyse algébriquemitge-
theilt.
Zunächst lässt sich zeigen, dass jede
Gleichung von der Gestalt
2
4" • • • An—i x—An — 0
den, also positiven Werth von x, der
aber auch Null sein kann, durch Null ge
gangen sein; ist also « dieser Werth,
so ist 0, was zu beweisen war.
Sehen wir nun von dem Werthe des
letzten Gliedes ab.
In dem Ausdruck
f(x)~x +Ax + Ax + • • • + A
1 2 re»
wo A , ... A beliebig reelle oder
1’ 2 n ö
imaginäre Zahlen sind, setzen wir
A =Q e n s\ x - r e'i\ f{x) = ne li
s s
Die Module p , r, R sind hier als positiv
zu betrachten. Man hat :
- + '“' )i +... +(vM
Quadratiscl
n U nnr/i .
Re -r e 1 +p,
Wir wollen nun
r-\-a schreiben, w
andere Werthe, dii
zeichnen, annehme
sehen ist, hat man
.1. i h
r e 1 -Re +« n
i i
Es können nämlich
Das bis jetzt beliel
£ sei eine positive
wo
oder, wenn wir mit e n 'f l dividiren :
Re {i.-n^i =r n + ^ r n-l e ( fll -q)i + ^ r n-2 e (^-2q)i + ' m _ e C“«-“7>-
Da hierin aber die reellen und imaginären Theile rechts und iinks einzeln ver
glichen gleich sein müssen, so ist auch:
(I—nri)i n. n—1 —(u,—a)i , « —2 _ — (u~ — 2y) i ,
Re ’ —r +Q l r e K +(>» r & + • • •
, —(u —nq)i.
+ Qn e n
Trennt man hier den reellen vom imaginären Theile, so erhält man, wenn man
beide Gleichungen mit einander multiplicirt:
Ho / 11 n ~ 1 »—2 X .
R 2 = (r COSKj-fpar cos « 2 + . . . +p cos«) 2
, n—1 . re—2 . , .
-hCp^- Sinrq + Par sin« 2 + . . , +p sin« ) a ,
71 71
wo der Kürze wegen gesetzt ist:
a s = ‘ U s - S, f
Der kleinste mögliche Werth des Aus
druckes rechts ist offenbar der, wo alle
Sinus gleich Null, alle Cosinus gleich
— 1 gesetzt werden, denn in diesem Aus
druck wird von dem stets positiven r n
soviel als möglich abgezogen, während
das letzte Quadrat ganz'verschwindet. Es
ist also:
,,2^/ n n—i n— 2 \2
Ä -( r -‘V -v
Die Gleichung
re «—1 n —2 _
*■“<?/ -es - • • • ~Q=°
deren letztes Glied negativ ist, hat aber
nach dem Vorigen immer eine reelle po
sitive Wurzel, und der Ausdruck links
in dieser Gleichung wird für wachsen
des r über alle Grenzen hinaus zuneh
men, aus diesem Grunde muss auch R 2 ,
welches stets positiv und von r und p
abhängig ist, über alle Grenzen mit zu
nehmenden r wachsen, und kann auch
nicht unter Null sinken; es wird also
R 2 für einen bestimmten Werth von r
und (p einen kleinsten positiven Werth
haben.
Dieser kleinste Werth sei eben R,
welcher Ausdruck durch die Gleichung
gegeben war:
Es ist nun klar,
den £ der reelle 1
v p+1
v~fl
zuletzt das Zeichen
also das negative ■
reelle Thcil des Au
mer zuletzt kleiner
R x cos (/
wird, wenn nichtß = C
ist der reelle Theil
und da R x undßpo
f(x)
wo die Grössen A
so ist :
wo r der Modul voi
Wir setzen nun n
Um v und w zu
t=2pA
1 7
u = 2p A \
1 p
so ist