Zweiter Abschnitt. Differentiation von Funktionen einer Variablen. 97
Czuber, Vorlesungen. I. 3. Aufl,
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Es ist bemerkenswert und ein Beleg für den außerordentlichen
Scharfsinn, daß Leibniz schon bei der Begründung der Diffe
rentialrechnung auf diese einfachste Form derselben verfallen ist.
§ 6. Transformation der unabhängigen Variablen.
43. Die Differentialquotienten in bezug auf eine
neue Variable. Es ist eines der wichtigsten Hilfsmittel ana
lytischer Untersuchungen, daß man an die Stelle der Variablen,
welche in einem Problem auffcreten, andere einführt, die mit
ihnen in einem gegebenen Zusammenhänge stehen. Man be
zeichnet diesen Prozeß als Transformation der Variablen.
Hier soll zunächst der einfachste Fall behandelt werden,
darin bestehend, daß in einem funktionalen Zusammenhänge
zwischen zwei Variablen y, x, in welchem x die Rolle der un
abhängigen Veränderlichen spielt, an die Stelle von x eine neue
unabhängige Variable treten soll. Er erscheint in zwei verschie
denen Formen, welche nachstehend getrennt behandelt werden.
I. Irgend eine Funktion y der Variablen x ist mit x und
ihren Differentialquotienten ■ • • zu einem Ausdruck
oder zu einer Relation verbunden; an die Stelle von x wird
u als neue unabhängige Variable eingeführt durch die Trans
formationsgleichung
(1)
x = cp {u);
wie gestaltet sich der Ausdruck oder die Relation in den Va
riablen y, u und den neuen Differentialquotienten ~, • • • ?
Durch Vermittlung von (1) wird y zu einer zusammen
gesetzten Funktion von u, daher ist (28)
dy dy dx
du dx du" 1
bei neuerlicher Differentiation in bezug auf u ist darauf zu
achten, daß auch ~ durch Vermittlung von (1) Funktion von
u ist; daher hat man weiter
dfy d 3 y /dx\ 8
dti 3 dx* \du)
(£)‘+ 8