256 Erster Teil. Differential-Rechnung.
e u cos v — x
e u sin v = y;
daraus ergibt sich für den Modul von e w , d. i. für e u , der Wert
e u = | ]/x 2 y 2 j, woraus u — l\ ]/x 2 -f- y 2 1;
ferner
x V L V
G08V= , smv = —, tgv=—:
e u ’ e u ’ 5 x 1
bezeichnet also Are tg ~ jenen einzigen Bogen aus dem Inter
valle (0, 2jt), dessen Tangens den Wert hat und dessen
Kosinus, Sinus beziehungsweise mit x, y dem Zeichen nach
übereinstimmen, so ist
v = Are tg — 4- 2xn,
wobei x jede positive und negative ganze Zahl mit Einschluß
der Null bedeuten kann.
Nachdem so die Elemente von w durch jene von z dar
gestellt sind, hat man:
(16) L(x -f- iy) = l \ ~]/x 2 -j- y l \ + i Are tg ^ -|- 2xni.
Der natürliche Logarithmus einer komplexen Variahein ist dem
nach eine unendlich vieldeutige Funktion, und aus einem seiner
Werte ergibt sich jeder andere durch additive Hinzufügung eines
entsprechenden Vielfachen von 2%i.
Dieses Verhalten ist die notwendige Folge der Periodizität
der natürlichen Potenz, aus welcher der natürliche Logarithmus
durch Umkehrung hervorgeht (33).
Weil die komplexe Variable auch die reelle und die rein
imaginäre umfaßt, so gilt der eben ausgesprochene Satz auch
für diese.
Ist y = 0, so ist Are tg ~ entweder = 0 oder = jr, je nach
dem x > 0 oder x < 0; man hat also:
für x > 0, Lx — Ix + 2xni
für x < 0 Lx = l \x\ + (2x 4- 1 )ni.