108 Drittes Kapitel: Das Differenzieren algebraischer Ausdrücke.
Dies ist derselbe Wert wie der von x. Also sehen wir: Das Gefäß wird
den größten Inhalt haben, wenn seine Höhe gleich dem Radius
des Grundkreises ist.
6. Beispiel: Man behandle ebenso die Aufgabe: Unter allen oben ge
schlossenen zylindrischen Gefäßen von derselben vorgeschriebenen Ober
fläche (gleich Mantel plus Bodenfläche plus Deckelfläche) soll dasjenige
herausgefunden werden, das den größten Inhalt hat.
7. Beispiel: Wie stellen sich die Lösungen der beiden letzten Aufgaben
dar, wenn man annimrat, daß das Stück, das beim Herausschneiden der kreis
förmigen Bodenfläche (bzw. des Deckels) von dem umschriebenen
Quadrat übrig bleibt (siehe Fig. 74), als Abfall nicht benutzt
wird? Wir wollen dies nur für den Fall des offenen Gefäßes
kurz andeuten. Ist x der Radius, so wird durch die Her
stellung der Grundfläche nicht Trjß, sondern 4 xf die Quadrat
fläche, verbraucht. Also bleibt für den Mantel nur F— 4U
Fig. 74. übrig, so daß die Höhe gleich (F — 4.r): 2jj: ist, usw.
Wie wir sahen, ist jede ganze Funktion
y — a a , x n 1 4 ... 4 a 0 x 2 - 1 - a. x 4-
J n ‘ U—1 1 1 l ' 1
stetig, d. h. zu jeder unendlich kleinen Änderung von x gehört eine
unendlich kleine Änderung von y und zwar, wie man auch x
wählen mag. Diese ganze Funktion wird daher durch eine Kurve
dargestellt, die für keinen endlichen positiven oder negativen W r ert
von x eine Unstetigkeit hat. Wird nun x sehr groß, so gilt
dasselbe von y. Denn wir können schreiben:
y — x n
Wird x sehr groß, so werden alle Glieder der Summe in der Klammer,
abgesehen vom ersten, a n , sehr klein. Also folgt: Ist der ab
solute Betrag von x sehr groß, so kommt von der Funktion fast
nur das erste Glied a n x 11 in Betracht. Es gibt insbesondere allein
den Ausschlag für den Verlauf der Kurve, sobald x nach 4 00
oder — 00 strebt, in welchen Fällen auch y unendlich groß wird.
Das Vorzeichen von y ist dabei dasselbe wie das von a n x n . Ist
n gerade, so ist x n positiv, so daß dann das Vorzeichen von a n
allein den Ausschlag gibt. Daher sind die verschiedenen Fälle
möglich:
n
r '» !
1) gerade
positiv
X= + -jC
!J = + cc
X = - OC
y = -T <*
2) gerade
negativ
X = + SO
y =- x
X = — SL
y = - x
3) ungerade
positiv
X = + /
y = + x
x = — x
y =-°°
4) ungerade
negativ
x — 4- oc
y = - x
x = - X
y — + 00