296 Kap. V. Quadratur und Rektifikation von Kurven.
Werden die Längen der Polygonseiten positiv oder negativ ge
rechnet, je nachdem t 0 <CT oder t 0 > T ist, so muß die Quadrat
wurzel positiv angenommen werden.
Der so gefundene Grenzwert heißt die Bogenlänge der
Kurve von t 0 bis T.
Wieder folgt hieraus sofort die Richtigkeit der Formel (3)
von Nr. 257 für den Differentialquotienten der zum Intervalle
von t 0 bis t gehörigen Bogenlänge s, nämlich:
« j-vw+wmt
Insbesondere kommen wir bei der Annahme, daß z = ij(f) = 0
sei, zur Bogenlänge der ebenen Kurve, womit dann auch die
letzten Formeln (3) und (4) in Nr. 193 exakt bewiesen sind.
Da wir die Bogenlänge als Grenzwert der Länge des
Sehnenpolygons definiert haben, folgt ohne weiteres, daß wir
bei ein und derselben Kurve für ein bestimmtes Stück stets
dieselbe Bogenlänge erhalten, in welcher Weise wir auch die
Kurve analytisch geben. Wir wollen z. B. in (1) vermöge
(5) x = a(t)
eine neue Hilfsveränderliche r einführen, die wie folgt beschaffen
sei: Erstens sei r von t = t 0 bis t — T eine beständig wachsende
oder abnehmende stetige Funktion von t mit einer stetigen
Ableitung und habe für t Q und T etwa die Werte r 0 und T.
Zweitens soll umgekehrt vermöge (5) auch t als eine solche
stetige Funktion von r im Intervalle von t q bis T definiert
sein, die eine stetige Ableitung hat. Alsdann möge die Dar
stellung (1) der Kurve in diese übergehen:
z = <P(t), y = X(r), z = P(r).
Nun folgt aus dem Vorhergehenden, daß
T
s -j Vr®W + [X'(t)]»+ [>T(i)]^t
*0
auch direkt aus