Dritter Abschnitt. Einfache und mehrfache bestimmte Integrale. 183
Doppelintegrale einer Funktion fix, y) zu, wenn man ihre
Werte als Applikaten einer krummen Fläche auffaßt, deren
Gleichung also
(17) z = f{x, y)
ist, und annimmt, daß z im Gebiete P niemals negativ werde.
Das Produkt f(£ k , Vi)^k e i bedeutet dann das Volumen eines
Prisma mit der Basis
efgh = = z/P
und der Höhe
/(£*> Vl) ~ 3 k,l>
welches die von irgend einem Punkte von efgh (Fig. 123 und
127) ausgehende Applikate von (17) ist. Die Doppelsumme
ist das Volumen eines Körpers, der nach unten durch P, seit
lich durch vertikale, nach oben durch horizontale Ebenen ver
schiedener Höhenlage begrenzt ist.
Den Grenzwert dieser Doppelsumme, also das über P aus
gedehnte Doppelintegral der Funktion fix, y), d. i.
(18) J jzdxdy,
p
erklärt man als das Volumen des über P als Basis ruhenden
prismatischen oder zylindrischen Körpers, dessen obere Begrenzung
durch die Fläche (17) gebildet wird.
Das bestimmte Doppelintegral löst hiernach eine Aufgabe
der Geometrie, welche die elementare Mathematik unerledigt
läßt: die Bestimmung des Volumens eines krummflächig be
grenzten Körpers.
Ändert die Funktion f{x, y) innerhalb des Integrations
gebietes P ihr Vorzeichen, indem sie beispielsweise längs der
Kurve F (Fig. 126) durch Null geht, inner
halb derselben positiv, zwischen ihr und dem
Rande negativ ist, so bedeutet das Integral
(18) die Differenz aus dem über F liegenden
Volumen und jenem, welches unter dem Ringe
zwischen F und C sich befindet.
Fig. 126.