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Erster Teil. Differential-Rechnung.
Als konvergente Potenzreihe kann auch jede rationale ganze
Funktion von x angesehen werden; ihr Konvergenzintervall er
streckt sich über das ganze Gebiet der reellen Zahlen; ist
f{x) = a 0 -f «i# + u 2 x 2 + • • • + a n x n ,
so ist
f( n )(x) = n(n — 1) ... 1 • a n
und jeder höhere Differentialquotient gleich Null; für eine solche
Funktion bricht also die Taylor sehe Reihe ebenfalls mit dem
(n l)-ten Gliede ah und lautet:
(20) fix + h) =- f(x)
f{x) f"{x) f(n)X
-j-h+ j ; g- ÄH h iT2TT7
sie ist hier gültig für jeden endlichen Wert von x und von h.
89. Identische Gleichheit zweier Potenzreihen. Um
die Bedingungen festzustellen, unter welchen zwei Potenzreihen
eine und dieselbe Funktion darstellen, weisen wir zunächst den
folgenden Satz nach:
Wenn die durch die konvergente Potenzreihe
a 0 + a x x + a 2 x 2 -)-•••
definierte Funktion f(x) für alle Werte von x aus einem beliebig
engen Intervall (— Ö, + d) Null ist, so ist sie für alle Werte
von x gleich Null, weil dann die Koeffizienten der Potenzreihe
sämtlich verschwinden müssen.
Weil der Wert x — 0 dem Intervall angehört, so ist
fi 0) = «o = 0;
daher ist
f{x) = a x x + a 2 x 2 -)-••• = x(a x + a 2 x +•••),
und soll dies letzte Produkt an jeder Stelle von (— d, + d)
gleich Null sein, so muß
a x -j- a 2 x -f a 5 x 2 + • • •
für alle diese Werte von x verschwinden, wofür wieder
a x = 0
notwendige Bedingung ist; dann aber ist
f{x) = a 2 x 2 + a 3 x 3 -(-••• = x 2 [a 2 + a 3 x + •• •),