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Elftes Kapitel: Auswertung von Integralen.
berechnet werden. Danach beträgt er — 2 e R. Mithin geht M bei
der Änderung von a um s über in
2.-r
J(Ä 2 2 6 R)dx.
T
Die Differenz zwischen diesem Wert und dem alten Wert ist
2n
—— f — 2 eRdx oder f Rdx,
2 ti J n J
ü 0
denn —2 e kann vor das Integralzeichen gesetzt werden. Wir
haben zu verlangen, daß dieser Zuwachs von M stets positiv sei.
Wäre nun das über Rdx von 0 bis 2% erstreckte Integral von
Null verschieden, so brauchte man nur e mit demselben Vorzeichen
wie den Wert dieses Integrals zu wählen, um zu erreichen, daß der
Zuwachs von M negativ würde, was nicht sein darf. Also folgern
wir: Jenes Integral muß gleich Null sein:
(4)
I
R dx — 0
Soeben nahmen wir an, daß der erste Koeffizient a um s wachse.
Wir lassen nun irgend einen anderen Koeffizienten von cp (ar), etwa
den Koeffizienten b r von sin rar oder den Koeffizienten c r von cos rx
um s zunehmen, wo r eine der Zahlen 1, 2, . . . n bedeuten soll.
Dann erfährt cp[x) nach (1) die Zunahme 6 sin rx bzw. «cos rar, also
R nach (2) die Zunahme — « sin ra 1 bzw. — s cos rx, d. h. R 2 nach
(3) die Zunahme — 2 e R sin r x bzw. —2 eR cos r x. Eine ent
sprechende Schlußfolgerung wie vorhin zeigt daher, daß man for
dern muß:
2 7t
(5)
j' Rsinrxdx = 0, J' R cos rx dx = 0
d o
(r = 1, 2, ... w).
Wir werden nun sehen, daß die 2n + 1 Forderungen (4) und (5)
gerade zur vollständigen Bestimmung aller 2n + 1 Koeffizienten
von cp(x) ausreichen.
Setzen wir nämlich in (4) für R den Wert (2) und für cp{x) den
Wert (1) ein, so wird der Integrand eine algebraische Summe,