Vierter Abschnitt. Anwendung der Integral - Rechnung. 201
Integral liefert, und dass bei einer beständig abnehmenden
Function gerade das Umgekehrte stattfindet.
Daher darf man unter allen Umständen erwarten, dass
sich das arithmetische Mittel der beiden Ausdrücke (1) und
(2) dem strengen Werte des Integrals in stärkerem Maasse
anpasse als jeder einzelne, dass also zutreffender
b
(3) ■ I f{x)dx
= h \G£l±m + f(a + K) + f{ a + 2h) + -. + f{l-h)]
oder in anderer Schreibweise
(4)
0
J*ij dx — Ji '■
Vo + V n
+ Vx + Vz + • • • + Vn—i
gesetzt werden könne.
Diese Formel führt aus geometrischen Gründen den Namen
Trapezformel; denn das arithmetische Mittel aus zwei über
einander stehenden Gliedern von (1) und (2), wie
-1 + yy.
h
y*-
0
Fig. 140.
!/o Ui
y»
!U,
!U,
bedeutet die Fläche des Trapezes, welches von den Ordinaten
Vx— i, yx, Fig. 140, der Abscissenaxe und der Sehne Jf z _i, M x
begrenzt ist. Die Formel (4) setzt
also an die Stelle der durch die
Curve M 0 M n begrenzten Fläche
diejenige, welche nach obenhin
durch das Sehnenpolygon
MoM x ...M n
begrenzt wird; sie gibt zu viel bei
einer nach oben hin beständig con-
caven, zu wenig bei einer nach
oben beständig convexen Curve, und nur wenn Concavität und
Convexität abwechseln, ist ein theilweiser Ausgleich zu erwarten.
Beispiel. Zur Illustration diene das Integral
i
dx
1 + x ’
Vn.
h
X
L