§ 6. Einführung von neuen Veränderlichen
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beliebigen Zeit t bat. Wenn man aus der ersten Gleichung (1)
die Veränderliche t als Funktion von x berechnet, also die in
verse Funktion t — &(x) bildet und sie in die zweite Gleichung
ein setzt, geht die gewohnte Darstellung von y als Funktion
von x in der Form y = ^^(x)) hemm.
Es entsteht nun häufig das Problem, einen Differential
ausdruck, der in bezug auf die neue Darstellungsform (1) einer
Kurve gefunden worden ist, so umzuformen, daß er auch für
die alte gewohnte Darstellungsform y = f(x) brauchbar ist.
Dies aber können wir leisten, sobald wir die Aufgabe ge
löst haben:
Gegeben sind die Ableitungen von x und y als Funktionen
einer dritten Veränderlichen t; gesucht icerden die Werte der
Differentialquotienten
dy cPy
dx ’ dx 2 ’ ' ' ’’
ausgedrückt durch jene Ableitungen nach t.
Hierbei wollen wir die Ableitungen von x und y nach t
mit x, x , . . . und y, y", . . . bezeichnen:
dt y ’ dt 2
Es ist jetzt y die Funktion von t, aber t die zu x = cp(t)
inverse Funktion von x. Nach Satz 11 von Nr. 33 und Satz 18
von Nr. 37 haben wir daher:
dy dy dt , dt i . dx
dx dt dx Un dx ' dt
Also folgt:
(2) Z ■ I ■
Hierdurch ist dy : dx als Funktion von t gefunden. Ersetzen
wir in dieser Formel y durch y :x, so folgt ebenso:
(3)
d 2 y
dx 2
weiterhin ebenso:
■xy' ! — y'x
< x'*
x (,x'y— y'x") — Sx"(x'y" — y’x”)
x' B
dt
x
usw.
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