168 HI. Abschnitt. § 5. Integration durch Integrale definierter Funktionen
289. Beliebig begrenztes Integrationsgebiet. Es liegt nun
nahe, den Begriff des Doppelintegrals dahin zu verallgemeinern, daß man
ein beliebig begrenztes Integrationsgebiet P (Fig. 139)
zugrunde legt, auf welchem die Funktion f(x, y) end
lich und stetig ist. Die Integration von f(x, y) er
streckt sich dann auf solche Wertverbindungen xjy,
welchen Punkte innerhalb und am Rande von P ent
sprechen; analytisch sind derlei Wertverbindungen
dadurch gekennzeichnet, daß sie einer oder mehreren
Relationen von der Form ip(x, y) 0 (13)
genügen; so würde beispielsweise, wenn das Integrationsgebiet ein um 0
mit dem Radius P beschriebener Kreis wäre, diese Relation
x 2 +iy' 2 -B 2 £ 0
lauten, dagegen durch die drei Relationen
x 0, y 0, x* + y 2 — B? <1 0
zu ersetzen sein, wenn nur über den ersten Quadranten dieses Kreises zu
integrieren wäre.
Am einfachsten gestaltet sich die Darstellung eines solchen Doppel-
integrals, wenn die Randkurve C von P durch jede Transversale parallel
zu einer der Koordinatenachsen nicht öfter als zweimal geschnitten wird.
Trifft dies bei den Transversalen parallel zu OY zu, so führt man die
Integration nach y bei festem x längs der Transversale QB, also zwischen
Grenzen durch, welche durch die Ordinaten der Punkte Q, B von G dar
gestellt und daher Funktionen von x sind, die mit <p 0 (x), (p t (x) bezeich
net werden mögen; die Integration dieses Integral wertes
<Pi (*)
J f 0, y) äy
<Po (*)
in bezug auf x geschieht nun auf jener Strecke (a, b), welche durch die
parallel zu OK an C geführten Tangenten (oder äußersten Linien) auf der
X-Achse ausgeschnitten wird, und liefert den endgültigen Ausdruck
* (piO)
J dx j f(x, y) äy (14)
3 rp a (x)
fj f(x, y) dxdy.
für das Doppelintegral
(15)