30 I. Abschnitt. § 2. Grundformeln und Methoden der Integralrechnung
weil aber in betreff der Grenzwertbestimmung die ursprünglichen Zwi
schen werte vollständig willkürlich sind, so gilt dies auch für die t v ,
und daher darf von vornherein die Wahl so getroffen gedacht werden,
daß jedes t v =
dann aber lautet die transformierte Summe
jfU“ (18)
1
Ihr Grenzwert gibt wie jener von (17) den Wert des Integrals (15), da
her ist ft ß
I f(x)dx—j f\cp(fj\(p'(t)dt. (19)
a a
Bei der durch (16) vorgezeichneten Transformation eines bestimmten
Integrals hat man also unter dem Integralzeichen x durch <p(t), dx durch
<p (t) dt zu ersetzen und als Grenzen die den ursprünglichen Grenzen a, b
zugeordneten Werte a, ß der neuen Variablen zu nehmen.
Wenn die Transformationsgleichung den hier vorausgesetzten Be
dingungen nicht entspricht, so muß das Verfahren mit Vorsicht ange
wendet werden. Man hat zu prüfen, in welcher Weise sich t ändert,
während x das Intervall (a, b) stetig durchläuft. So oft t den Sinn der
Änderung wechselt, ist eine Spaltung des transformierten Integrals er
forderlich. Beispiele werden es klar machen.
Einer speziellen Transformation sei hier besonders gedacht: sie be
steht in der bloßen Zeichenänderung der Integrationsvariäblen, gleichbe
deutend mit der Substitution x = — t.
Man findet durch Anwendung der Formel (19)
j f(x)dx /*(— x)dx. (20)
a —b
Hieraus resultieren zwei häufig gebrauchte Formeln. Ist nämlich
f(x) eine gerade Funktion, also f(— x) = f(x), so gilt
J f(x)dx =Jf(x) dx +J*\f(x)dx,
— a —a 0
und weil vermöge (20)
f f(x)dx = J f(— x)dx = j f(x)dx,