Erfordernisse des Integrals von e~g)(x) zur Gültigkeit für k = 0. 155
werden, weil sonst das nnendlich ausgedehnte Integral (2) sinn
los werden würde.
Zum Beweise des Satzes wenden wir teilweise Integration
auf den Faktor cp(x) an. Der Kürze halber setzen wir:
X
j (p{x)dx = /(#), also cp(x) = f (x).
0
Dann wird f{x), das selbstredend eine ganz bestimmte und natür
lich stetige Funktion von x sein mufs, für x = 0 selbst zu Null,
während es für x = oo nichts anderes ist als das nach der
Voraussetzung gleichfalls einen endlichen und bestimmten Wert
repräsentierende Integral (2). Man hat demnach:
/(0) = 0; /(qo) = j (p(x)dx.
o
Die teilweise Integration ergibt nun:
j* e~ kx cp(x)dx = ^ e~ hx f'(x)dx = [e~ kx f(x)']Q-\-k^f(x)-e~ kx dx,
0 0 0
oder mit Rücksicht darauf, dafs das geschlossene Glied für beide
Grenzen ausfällt, einfach die Relation:
oo oo
j e~ kx cp(x) dx = Ti jf(x) e~ kx dx (k > o),
o o
unbedingt gültig, solange k nicht gleich Null ist.
Es kommt aber nun darauf an, zu zeigen, dafs für ein bis
zu Null abnehmendes Je der Ausdruck auf der rechten Seite
pure /(oo) wird, oder das Integral (2) zur Grenze hat. Dazu ist
jedoch seine Form noch unangemessen, weil mit abnehmendem Je
der Faktor k schliefslich gleich Null, der andere Faktor aber,
das Integral, gröfser und gröfser wird, da alsdann für wachsende
Werte von x die Exponentialgröfse mit überall numerisch
kleinerem Exponenten immer langsamer abnimmt.
Aus diesem Grunde zerlege man das Integral in zwei Teil
integrale, von 0 bis m und von m bis oo, wo das positive m eine
das Resultat nicht beeinflussende Hülfsgröfse ist, die man an sich
ganz willkürlich und beliebig klein oder beliebig grofs wählen
kann, die sich aber für unseren Zweck mit abnehmendem k
ebenfalls in ganz bestimmterWeise wird ändern müssen, und da
ist es eben die Hauptsache, zu erkennen, wie diese Änderung
beschaffen sein mufs.