Zweiter Abschnitt. Differentiation von Functionen einer Yariabeln. 65
33. Die cydometrischen Functionen. Die Umkehrung einer
periodischen Function ist eine unendlich vieldeutige Function.
Ist nämlich x = f{y) periodisch mit der Periode p, so gibt
es unendlich viele Werte des Arguments, zu welchen ein und
derselbe Wert von x gehört; ist «/ einer dieser Werte, so sind
die andern durch y -f- np dargestellt, wobei n jede positive
und negative ganze Zahl bedeuten kann; demnach hat die Glei
chung x — f(y) bei gegebenem x unendlich viele Lösungen in
Bezug auf «/, jedoch so, dass, wenn eine derselben bekannt ist,
alle übrigen angegeben werden können.
1) Es sei « = sin«/; wird x irgend ein Wert aus dem
Intervall (—1, +1) ertheilt, so besitzt die Gleichung immer
eine Wurzel aus dem Intervall (— y; y) ; denn während y
dieses letztere Intervall stetig durchläuft, bewegt sich sin«/
stetig in dem Intervall (— 1, -f-1), ist also eine monotone
und zwar eine wachsende Function. Diese Wurzel definirt
demnach eine eindeutige Function, welche mit
(A) y = arc sin x
bezeichnet werden und Hauptwert von Arc sin x heissen soll,
wobei unter letzterer Bezeichnung die Gesammtheit der Lö
sungen von x = sin y zu verstehen ist. Weil sin y = sin(jt —«/)
ist, so ist
Der Differentialquotient der neuen Function ergibt sich
nach 27, indem
D x arc sin x . D y sin y — 1;
nach Formel 32 (6) ist aber D y sin y = cos y -yr — x 2 , die
Wurzel mit positivem Zeichen genommen, weil cos y in dem
Intervall
—j positiv ist; demnach hat man endgiltig
(12)
D x arc sin x = -■ •
Y i — x 2
2) Es sei ir = cos«/; die Gleichung besitzt, wenn x ein
Wert aus dem Intervall (—1, +1) ertheilt wird, immer eine
Lösung in dem Intervall (0, n), weil in diesem Intervall cos y
Czuber, Vorlesungen I.
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