Harmonische Proportion.
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Harriots Lehrsatz.
Ä =
a (2d — c)
_(2 a-b)d
d =
Punkt D der Linie AB ziehe man DF
4 AE, verlängere FD bis G, so dafs
Fig. 686.
und - — 7
2a —b
Aus der stetigen harmonischen Pro
portion hat man
ad — bd = ab — ad
bd
also das Seitenglied a = ——^
ab
d =
2a- b
2 ad
a 4 d
und das Mittelglied b =
Zwischen den beiden Zahlen a und d ist
das arithmetische Mittel = (a + d)
das geometrische Mittel = \'ad
tn . . . 2ad
Da nun + (a + d): \‘ad = \'ad : —
so verhält sich das arithmetische Mittel
zweier Zahlen zu dem geometrischen
Mittel wie das geometrische Mittel zu dem
harmonischen Mittel. Oder es ist das
geometrische Mittel zweier Zahlen zu
gleich das geometrische Mittel zwischen
dem arithmetischen und dem harmoni
schen Mittel derselben Zahlen.
Harmonische Reihe, harmonische Pro
gression ist eine Reihenfolge von Zah
len, von welchen je 3 aufeinander fol
gende Glieder in stetiger harmonischer
Proportion stehen. Sind die Zahlen a,
b gegeben, so bilden dieselben mit den
Zahlen c, d, e... eine harmonische Reihe
ab bc cd
wenn c = -— r ; d =——•
2a—b 2b— c
Harmonische Theilung einer Linie AB,
Fig. 686, geschieht durch 3 Theile, die
in stetiger harmonischer Proportion mit
einander stehen. Als:
AB-AD:AD-AC=AB:AC
Schreibt man BD für AB — AD und
CD für AD — AC, so hat man
BD:CD = AB:AC
oder AB : AC = BD : CD
oder AB : BD = AC:CD
Die Linie wird also harmonisch getheilt
wenn die ganze Linie zu einem der äufse-
ren Theile sich verhält wie der andere
äufsere Theil zum mittleren Theil.
Es ist nun leicht, eine gerade Linie
harmonisch zu theilen. Man nehme aufser-
halb der Linie AB einen beliebigen Punkt
JE, ziehe AE, BE: von einem beliebigen
;C= 2i=d U - S - W -
DG= DF, ziehe GE, so ist die Linie AB
durch die Punkte C, D harmonisch ge
theilt.
Denn es ist
AB:BD = AE: DF= AE: DG=AC:CD
Die Linien AE, BE, CE, DE heifsen
die Harmonikalen.
Harriots Lehrsatz. Dieser heifst: Wenn
eine Function von x, nämlich fx = 0, als
vollständige Gleichung von beliebig
vielen Wurzeln gegeben ist, so hat die
Gleichung nicht mehr positive Wurzeln
als Zeichenwechsel und nicht mehr ne
gative Wurzeln als Zeichenfolgen in der
Gleichung Vorkommen. Hat die Glei
chung lauter reelle Wurzeln, so ist die
Anzahl der positiven Wurzeln gleich der
Anzahl der Wechsel und die Anzahl der
negativen Wurzeln gleich der Anzahl der
Folgen.
Hat eine Gleichung nur positive Wur
zeln «, ß, y ..., ist also
X — (x — «) (x — ß) (x — y)... = 0
so hat sie die Formen
x — A = 0
x 2 — Ax + B = 0
x 3 — Ax 3 -f Bx — C = 0
u. s. w.
Die Gleichungen haben alle keine Zei
chenfolgen, sondern nur Zeichenwechsel,
und eben so viele Wechsel als Wurzeln
vorhanden sind.
Hat eine Gleichung nur negative Wur
zeln a, b, c..., ist also
X = (x -f a) (x + b) (x + c)... = 0
so hat sie die Formen:
x + A = 0
x 2 + Ax -j- B = 0
x 3 -f- Ax 2 4 Bx 4 C = 0
u. s. w.