Differenzialrechnung. 3(
= zweien Rechten sind, d. h. das in einen
Kreis beschriebene Viereck, und das Maxi
mum selbst, wenn man a-\-b + c + d = s
setzt ist
M = ^/(s — a) (s - 6) (s — c) (s - d)
Dafs M ein Maximum und kein Mini
mum ist geht auch aus den Formeln her
vor. Denn Gleichung 2 zeigt, dafs cos \<>
mit cos (fi, also auch dafs i/< mit <p zu
nimmt und abnimmt. Setzt man also
(f> = <f) — «, so wird auch \1) = \l> — ß,
(p + (¡> - (« + ß) sind kleiner als 180° und
sin [(p+ — (« + ß)1 wird positiv. Für
(p+n wird }p zu ijj+ß undt/ +i^-t-(«+/S)>180°
folglich sin ((p + »//+« + ß) wird negativ
(vergl. No. 8).
5. Es ist eine grade Linie AB und
aufser ihr aber in derselben Ebene sind
2 Punkte C und D gegeben. Man soll
den Punkt E in der geraden Linie fin
den, so dafs die von C und I) nach E
gezogenen graden Linien zusammenge
nommen die kleinste Länge haben.
Fällt man die Lothe CE und ÜG auf
AB, so mufs der Punkt E zwischen F
und G liegen. Denn gesetzt E' wäre mit
Differenzialrechnung.
Fig. 560.
E gleichweit von G entfernt,
so wäre DE'—DE,
aber CE’ > CE
also kann nur DE + CE ein Minimum
werden.
Da E' unendlich weit von G genom
men werden kann, so läfst die Aufgabe
kein Maximum zu.
Bezeichnet man EG mit c, FE mit x,
CF mit a, DG mit b, so hat man
M = CE -f DE =| «- + x 2 -f | b 2 + (c — x) 2
, ^ thV _ 2x ^ — 2 (c — x) x\/b 2 -\-(c — x) 2 — (c — x) )/a 2 -f x 2 _ ^
2|/aß -f x‘ l 2\H> 2 -j- (c — x) 2 \ia l + x 2 X } //• -j- (c — x) 2
oder x] IE + (c - x) 2 =(c- x) J/aß + x 2
'2d 1 cx
woraus x 2
n 2 — b 2 ' a 2 — b 2
und
Also
x = =fc
b
ac . nc
x— ■ oder
a-\- b b — a
Für die erste Formel verlängere FC
bis //, so da'fs FH = a + b, ziehe HG und
aus C die mit HG parallele CE so ist
E der gesuchte Punkt. Denn es ist
EH : EC = EG : FE
oder a -f b : a — c : x
also x = ~~r~r
ß+ o
Die zweite Formel gilt für den Fall,
dafs beide Punkte C und D auf entge-
Fig. 561.
gengesetzten Seiten von AB liegen. Es
versteht sich, dais die grade Linie zwi
schen C und D die kleinste Summe bei
der Linien gibt, und dafs also deren
Durchschnittspunkt mit AB der verlangte
Punkt ist, und dies drückt auch die For
mel aus. Denn es ist Fig. 561:
CF:DG = EF.EG
oder a : b — x : c — x
b— a
Aus der Function ersieht man, dafs
das 2te Differenzial positiv werden mufs,
denn das D. des ersten Gliedes | a 2 4 x 2
bleibt in allen Ordnungen positiv, die Dif
ferenziale des zweiten Gliedes ]/b 2 + (c~x)' 1
werden wegen des (- x) und der daraus
erfolgenden (— dx) abwechselnd negativ
und positiv und somit wird das I). von
— C — X - positiv. Der Werth
2\/b 2 + {c-x) 2
x — ± —— ist also ein Minimum.
a * b
6. In einen geraden Kegel einen Cy
linder zu zeichnen, der den gröbsten Cu-
bikinhalt hat.
Wenn man die Höhe des Cylinders
sehr klein nimmt, so nähert sich die