(analytische).
Quadratur (analytische). 197 Quadratur (analytische).
x unmittelbar ßi für a
sin ßx'j
er die Fälle zu unter-
f cos ßx\
V~ß~)
( sin ßx\
ihenentwickelungen für
ische Function, welche
werden kann.
2 i
ien von e sind, so
i auch
x, cos ex) dx
eine rationale Function
bedeutet; auch können
ionszeichen die andern
Linien von ax enthal-
i sich auf rationalem
nus und cosinus durch
sin x cosa:
tga:= , cot x =
secx = ■
sin a:
1
gleichen Substitutionen, wo es sich um
Aenderung des Integrationsweges han
delt, immer gestattet, so lange das In
tegral ein unbestimmtes ist. Bei be
stimmten Integralen dagegen ist die Be
rücksichtigung der Grenzwerthe nöthig.
Was unser Integral
f f (sin ax, cos «a:) dx
gemacht wird, so muss u und du ima- anbetrifft, so führt jedoch auch eine
ginär werden. Es ändert sich also der andre Substitution zum Ziele, wobei der
Integrationsweg. Jedoch tritt hierbei Integrationsweg nicht verändert wird,
keine Zweideutigkeit des Resultats ein, Man setze:
wenn der Ausdruck f(u) nicht während sin ax = y,
der Integration, oder beim Uebergang eg w j r( j ^ aim
von einem Wege zum andern unendlich
wird.
cos x
1
, cos ec x — ——
cosa: sinx
ergeben.
Da aber hier die Substitution
axi_ ,
e —u
Es ist also die untere Grenze immer
so zu wählen, dass dies nicht stattfindet, a j so
und kann man dies immer annehmen,
so lange das Integral unbestimmt ist.
Diese Bemerkung ist für die ganze In
tegralrechnung wichtig. Es sind der- und
//■(si
sin ax, cos ax
= if
a cos axdx — dy,
cos ax = Yl —y 11
, dy
dx — , ;
aYl-y'
fjy^l-y^dy
Vi
ein Ausdruck, der ausser einer rationa
len Function nur noch eine Wurzel zwei
ten Grades enthält.
Von gleicher Allgemeinheit ist übri
gens das Integral
J sin«, cosx)dx,
da man für ax immer eine neue Varia
ble nehmen kann.
Von besonderer Wichtigkeit ist der
Fall, wo die Function f nur ein Glied
enthält. Es führt dieser Fall zu den
Integralen:
_ . »»
rs
die
y
sogleich
gesprochen werden
/
m n ,
sin x cosx dx,
•sin «
über
soll.
Vorläufig bemerken wir jedoch, dass
im allgemeineren Falle des Integrals:
f /'(sin x, cos x) dx
es auch eine reelle Substitution gibt,
welche keine irrationale Grösse gibt.
Es ist dies die Substitution
tg£ar = M.
Da
digx—-
dx, j-
cosx
dx
sm x
1
m
ist, so hat man:
du —
und, da
'(cos a:) 2
dx
2 (costar) 3
ist:
(costar)
: = (sec £ x) 2 = 1 -f (tg £ a:) 2 = 1+u»
dx —
2 du
1 + M 2
cos a? = 2(cos^a:) a — 1 =
1-f M
,-l =
2m
1+m 2
also:
/ № “*' l+^/I+p-
1+M 4 ’
1—m 2 \ du