291. Einführung neuer Variablen in einem Doppelintegral
173
(VJ (v+d:vj
Durch (21) ist jedem Punkte x/y der Ebene XOY (Fig. 143) ein
bestimmter Punkt u/v derselben Ebene, einem Kontinuum von x/y-Punk
ten wieder ein Kontinuum von w/VPunk-
ten, insbesondere dem Gebiet P mit sei
ner Randkurve G ein Gebiet P' mit der
Randkurve C' zugeordnet. Es ist eine
Folge der Ein-Eindeutigkeit und Stetig
keit der Transformation, daß sich aus
den Gleichungen
clx
dy
c cp
d’U
du -f
dy>
du
- du
dcp
dv
(hp
dv
dv
dv
Fig. iiS.
an jeder Stelle zu gegebenen Werten von dx, dy bestimmte Werte von
du, dv ergeben und umgekehrt; mithin kann'die Determinante
J
dcp
dcp
du
dv
dxp
dtp
du
dv
(22)
an keiner Stelle von P' verschwinden, muß also wegen ihrer Stetigkeit
im ganzen Gebiete P' dasselbe Zeichen beibehalten. Man nennt diese
Determinante die Funktionaldeterminante oder, nach dem Urheber dieser
Benennung, die Jacobische Determinante der Funktionen cp,ip und be
zeichnet sie kürzer nach dem Vorschläge Donkins mit
S(cp, V) _
d(u, v)
Denkt man sich das neue Gebiet P' durch Gerade parallel zu den
Achsen in rechteckige Elemente zerlegt, deren eines e'f'gli'= dP' sei,
so entspricht dem eine Zerlegung des ursprünglichen Gebiets P durch
zwei Systeme im allgemeinen krummer Linien in Elemente dP = efgh,
die bei sehr klein angenommenem du, dv als geradlinige Parallelogramme
angesehen werden können, da die Teilungslinien wegen der Stetigkeit
der Ableitungen von cp, xp ihre Richtung stetig und daher innerhalb kur
zer Strecken sehr wenig ändern.
Bei dem Übergang von e zu f, wobei v konstant bleibt, geht e{x/y)
nach f und seine Koordinaten ändern sich um
dcp
d 1 x
d u
du
d,y
du:
du