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Kap. V. Quadratur und Rektifikation von Kurven.
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Fig. 32.
können wir sie zuvor durch geeignete Ordinaten in solche Teile
zerlegen, in denen sie gegenüber der Abszissenachse beständig
konvex oder beständig konkav ist, und dann jene Näherungs
verfahren auf diese einzelnen Teile anwenden. Um etwas
bestimmtes vor Augen zu haben, nehmen wir daher an, die
begrenzende Kurve liege vollständig oberhalb der Abszissen
achse und wende dieser Achse ihre konkave Seite zu.
Alle Streifen mögen die Breite b haben. Siehe Fig. 32.
Wollen wir die Streifen durch größere Trapeze ersetzen, so wer
den wir statt der oberen krummen Grenzen Tangenten der Kurve
anwenden. Die Konstruktion der Tangenten gibt jedoch bei einer
gezeichnet vorliegenden Kurve
Anlaß zu Fehlern. Fassen wir
aber zwei aufeinanderfolgende
Streifen zusammen und denken
wir uns nur die Tangente im
Endpunkte ihrer gemeinsamen
Ordinate y k konstruiert, wie es
in Fig. 32 für die beiden ersten
Streifen, also bei y Xi geschehen
ist, so sehen wir: Die Tangente grenzt ein Trapez von der
Breite 2b und der mittleren Höhe y k ab. Das Trapez hat
demnach den Inhalt 2by h , der sich ohne wirkliche Konstrukii&n
der Tangente angeben läßt.
Diese Überlegung veranlaßt uns dazu, die ganze Fläche F
in eine gerade Anzahl von gleichbreiten Streifen zu zerlegen,
etwa in 2n Streifen. Es mögen y 0 , y i7 y%, .. . y in alle dabei
vorkommenden 2w+ 1 Ordinaten in ihrer Reihenfolge bedeuten.
Nach dem Vorhergehenden ist nun die Fläche F kleiner als
G = 2by t + 2by s -f • • • + 2by Sn _ 1 .
Bezeichnen wir die Summe aller Ordinaten mit ungeraden
Indizes mit p:
(!) P = V\ + 2/s+ ”• + Vin-M
so ist also
(2) G = 2bp > F.
Außerdem wollen wir die Summe aller Ordinaten mit geraden
Indizes, abgesehen von y 0 und y 3n , mit q bezeichnen: