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§ 3. Anwendungen.
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nämlich an Stelle der Buchstaben x und y die Zeichen co und p
stehen und statt der Funktion f(x,y) die Funktion Q(p(a, q)
auftritt. Daher ist der Grenzwert nichts anders als das Doppel
integral: ~ ~
(3) V~J J Qcp((o,Q)dcode,
erstreckt über den ganzen Bereich E. Vorausgesetzt wird
hierbei, daß /’(oo, p) im Bereiche E der Forderung @ von
Nr. 576 genügt.
Was die wirkliche Auswertung dieses Doppelintegrals be
trifft, so verfahren wir wie in Nr. 577, indem wir zuerst hin
sichtlich der einen Veränderlichen und dann hinsichtlich der
andern integrieren, wobei die Grenzen in entsprechender Weise
zu ermitteln sind.
Beispiel: In der Ebene eines größten Kreises einer Kugel
vom Radius R werde ein Kreis 1: vom Radius \R konstruiert,
der durch den Mittelpunkt geht,
siehe Fig. 67. Der gerade Zylinder,
dessen Querschnitt dieser Kreis ist,
schneidet aus der Kugel ein Volumen
aus, das berechnet werden soll. Wir
fassen nur die oberhalb des Kreises
k stehende Volumenhälfte ins Auge.
Benutzen wir die Ebene jenes größten
Kreises als xy-Rhene, so beschränken
wir uns also auf positive Werte
■fK
r
von z, die bei der Kugel gleich
Fig. 67.
der Wurzel aus R 2 —x 2 — y 2 sind,
wenn der Mittelpunkt der Kugel als Anfangspunkt 0 gewählt
wird. Die positive x-Achse legen wir durch den Mittelpunkt
des Kreises k. In Polarkoordinaten co, p hat dieser Kreis k
die Gleichung p = R cos ca, wobei co von — bis geht,
während für die Punkte der Kugel z gleich — p 2 wird.
Dies ist demnach hier die Funktion gp(co, p). Wollen wir zu
nächst hinsichtlich p integrieren, so haben wir einen beliebigen
Wert von cd zwischen — ~tc und j?t anzunehmen und festzu
stellen, welche Werte von p zu dem durch co bestimmten
Strahle innerhalb des Bereiches E gehören. Dieser Bereich ist