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Erster Teil. Differential-Rechnung.
= 0.
extremen Wert das Gleichungssystem:
do) i£_o -^ = 0 i£
a», > 0^, ’ ■ • • a*.
An einer Stelle, welche aus diesem Gleichungssystem sich
ergibt, findet aber nur dann in jeder durch sie gehenden Rich
tung ein Maximum oder Minimum statt und läßt sich daher
auch die Bedingung (8) oder jene (9) erfüllen, wenn der zweite
totale Differentialquotient (54)
d*f d*f 2 , d*f o . . d*f 2
= ö—4 cos 2 cp, + o—i cos 9h + • • ‘ + ;rxri cos Vn
ds 2 dx,- dx, 2
+• 2 cos ^ 003 f'- + 2
8V
8^ dx s
cos cp 1 cos cp 3 +
für alle Richtungen negativ, bzw. für alle Richtungen positiv ist.
Man kann diesen Kriterien auch den folgenden Ausdruck
geben. Weil das totale Differential df zugleich verschwindet
mit dem totalen Differentialquotienten ~, und weil das zweite
totale Differential d 2 f gleiches Vorzeichen hat mit dem zweiten
totalen Differentialquotienten, so gilt der Satz: Die Funktion
f{x x , x 2 , . . . x n ) kann einen extremen Wert nur an einer solchen
Stelle erlangen, an welcher das totale Differential
df = P- dx, + ^ dx 9 +
' dx, 1 1 cx t 2
, Zf ,
-f- dx
dx. n , n
identisch, d. i. unabhängig von den Werten dx 1 , dx. 2 , . . . dx n , ver
schwindet; und es hat die Funktion an einer solchen Stelle wirk
lich ein Maximum oder ein Minimum, wenn das zweite totale
Differential
ji-c a 9 i Z*f n 2 I
df= ^“2 dxp -f dx 2 +
, Z*f ,
-f k—2 dx n
dx- 71
¡dx*),
d 2 f d 2 f
+ 2 ~— dx, dxo + 2 - -„ dx, dx 3 + • • •
1 dx, dx 2 1 2 dx, dx 3 1 ä
beständig, d. i. für alle Wertverbindungen dxjdxj..
negativ bzw. positiv ist.
*) Hierbei dürfen unter dx,, dx 2 , ... dx n beliebig große Werte
gedacht werden, weil das Vorzeichen des Ausdruckes für d 2 f auf das
allein es ankommt, nicht geändert wird, wenn man ihn mit dem Quadrat
einer beliebig großen Zahl q multipliziert; dann aber treten an die
Stelle von
dx„ dx 2 , . . . dx n
die Produkte
gdx,, gdx 2 , . . . gdx n ,