Fünfter Abschnitt. Maxima und Minima der Functionen. 279
hinreichende und nothwendige Bedingung hiefür ist nämlich,
dass an der Stelle a/b
(6)
ayay ( d*f y 0
dx* dy 2 \dxdy/ ^
Dass diese Bedingung hinreichend ist, erkennt man so
gleich; denn besteht sie, so ist der Ausdruck auf der rechten
Seite von (5) für alle Richtungen positiv und hat somit
beständig das nämliche Vorzeichen wie
Dass die Bedingung auch nothwendig ist, ergibt sich auf
folgende Art. Wäre
gy ay / d'f y ^ 0
dx 2 dy- \dxdy/
so Hessen sich sowohl Richtungen bezeichnen, für welche die
rechte Seite von (5) positiv, als auch solche, für welche sie
negativ ist; eine Richtung der ersten Art wäre diejenige,
welche durch cos ^ = 0 (wozu cos cp = + 1 gehört) gekenn
zeichnet ist; und Richtungen der anderen Art würden sich
beispielsweise aus
(?)
ay
dx 2
cos cp -j-
gy
dx dy
cos — 0
ergeben. Bestünde endlich
ay ay _ ay
dx*dy 2 dxdy
so hätte allerdings die rechte Seite von (5) für alle Rich
tungen das positive Zeichen, jedoch mit Ausnahme derjenigen,
die sich aus (7) ergeben, weil für solche der ganze Ausdruck
d*f
und somit verschwände, so dass für diese Richtungen eine
Entscheidung nicht getroffen werden könnte.
Auf Grund dieser Erörterung ergibt sich also der folgende
Satz: An einer Steile a/h, an welcher die beiden ersten JDiffe-
rentialquotienten tA > ( ,J- verschwinden, hat die Function f(x, y)
sicher einen extremen Wert, wenn dort
m