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Kap. III. Höhere Differentialquotienten nsw.
ersetzt man jede Potenz u" durch denjenigen Differentialquotienten
uf a \ dessen Index derselbe ist. Fehlt jedoch in einem Gliede der
Entivicklung der n ten Potenz eine Funktion u iJ so ist vor dem
Ersetzen der Faktor uf, der gleich Eins ist, hinzuzufügen. Als
dann ist unter die Funktion u i seihst zu verstehen.
So folgt z. B. aus dem binomischen Satze
(w + „)” _ M» + “ ,(«-> V + M( ”~ 1) «—* v‘ + ■ • • + v,
wofür man zunächst zu schreiben hat:
(u + v) n = u n v 0 + y u n ~' v 1 -f W -T"2- w n - 2 v 2 + • • • + mV,
sofort:
dfuv) __ w (n) v _j_ u (n-i) v ' _|_ w it( n - 2 )p"
ax n 1 1*2
72. Höhere partielle DifFerentialquotienten von
zusammengesetzten Funktionen. Es sei f eine Funktion
von u, v, w, . . ., die ihrerseits nicht wie bisher von nur
einer Veränderlichen, sondern von n Veränderlichen x v x 2 ,...x n
abhängen. Alsdann ist f eine zusammengesetzte Funktion der
n unabhängigen Veränderlichen x lf x % , ... x n . Will man ihre
partiellen Ableitungen
df df Zf
dxj * dx s ’ cx n
berechnen, so hat man alle Veränderlichen x x , x % ,... x n außer
je einer wie Konstanten zu behandeln. Nach Satz 22 in Nr. 42
ist also:
(1)
df = . du
dx t dxi
, f dv_if dv3 _ _i_
" r '•dx t ^ ,u > dx { " r
0' = 1,2,...»).
Diese ersten partiellen Ableitungen von f sind wieder zu
sammengesetzte Funktionen von x x , # 2 , . . . x n . Sie sind näm
lich zusammengesetzt aus u, v, w,. . . und den ersten partiellen
Ableitungen von u,v,w,.... Die partiellen Ableitungen zweiter
Ordnung von f nach x x f x^,... x n sind die partiellen Ableitungen
erster Ordnung von diesen Funktionen (1). Also sind sie nach
derselben Methode zu berechnen. So z. B. ergibt sich aus (1)
durch partielle Differentiation nach x k :
71, 72]