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III. Abschnitt. Die Theorie der Störungen.
Wegen der Kleinheit von z wird man nur wenige Glieder dieser
Entwickelung gebrauchen. Um schliesslich zu der Form 12) zu ge
langen, hat man zunächst die Potenzen von (cos U — cos TU) in cos
der vielfachen Winkel aufzulösen. Man findet:
16)
2 (cos U — cos TU) 2 — 2 -|- cos 2 U -f- cos 2 TU — 2 cos (U— TU)
— 2cos(U + TF),.
4 (cos U — cos TU) 3 = 9 cos U — 9 cos TU -j- cos 3 U — cos 3 TU
— 3 cos (2U-f-TU) + 3cos(U+2TF)
— 3cos(2U— TU) + 3 cos(U— 2TU).
17)
18)
Es sei ferner:
P 2 = {r x 2 + r 2 2 —
Diese Formel, in der
n
2r x r 2 cosU) 2 =
{n } -) cos (X U).
( n ? ') = (n~
angenommen wird, ist für die analytische Entwickelung der Störungs
function grundlegend und werden wir uns deshalb im nächsten Para
graphen eingehend mit ihr beschäftigen.
Ist nun 9 ein beliebiger Winkel, so ist offenbar:
cos 9 • ~ 2 ( n l ) cos X V— 2 {n l ) (cos X U-f- 9)+2 ( n l ) cos (—X U-f- 9).
Die beiden Gheder rechts sind aber einander gleich, wie man sofort
aus 18) erkennt, wenn man im zweiten Gliede X mit —X vertauscht. •
Unter Anwendung von 16) und 17) geht daher 15) über in:
r“ 1 =-i-2(U)cosXU
^-z r x . r 2 2 (3*) [cos (X -f-1) U — cos (X V-\- TU)]
+ 0 12 rl . r* 2 (5 ; -) [2 cos X U + cos (X + 2) U + cos (X U+ 2 W)
— 2 cos ((X ■+1) U — W) — 2 cos ((X +1) V + TU)]
^-2 3 r^2(7*)[9cos(X+l)U— 9cos(XU+lU) + cos(X-l-3)U
— cos (X U+ 3 W) — 3 cos ((X + 2) U-f- TU)
+ 3 cos ((X +1) U+ 2 W ) — 3 cos ((X + 2) U— TU)
+ 3cos((X+l)U— 2 TU)].