alytische).
Quadratur (analytische). 299 Quadratur (analytische).
—CO,
= +CO,
n. Ist nämlich
hat man:
;hts x— « nicht
he den Artikel:
n.) Multiplicirt
;r Gleichung mit
A'
n Glieder ver-
lle werden aber
v) beide gleich
durch Differen-
'enners :
te Wurzeln un-
-p — qi,
lörigen Partial-
P-Qi,
> kommt:
+ arctg(r+p)]
wo die Summen auf alle den Wurzel- dem mittlern Werth
paaren entsprechenden Werthe von P und
Q sich beziehen. so
wohl zu bemerken ist, dass dies Re
sultat von dem Verhältniss h der ohern
und untern Grenze abhängt, also ganz
unbestimmt ist.
Nur in dem Falle, wo —AP ver
schwindet, hat dies Integral in den Gren
zen — co und + oo einen bestimmten
und eindeutigen Werth.
Sei z. B. Q--
entspricht.
In den Ausdruck für Q setzen wir:
(2m+1) n
2n
und multipliciren und dividiren mit sin«;
es kommt dann:
1 2 sin (2s+ 1) « sin «
2 n
f{x) = x
Dann ist:
<j(x) = l+x
und m kleiner als n.
f( x ) _ 1 2m—2ii+ l.
'l’(x) 2 n
Die Wurzeln « der Gleichung
1 i - n A
1 + ie — 0
aber sind:
, . 2s +1 . 2s +1
a=p + qi = cos ——jj+i sin ——TT,
wo s jeden der Werthe 0, 1, 2
annehmen kann.
2 n
(2 m—2n-f- i)
P-
2 n
2s 4-1
cos —-— (2m—2«+!)?,
2 n
n 1 . 2s +1
Q =2i 5,n —
-2n-\-l)n
oder
»_ 1 ( 2s + l)( 2,,l + l) 7r
1 “~2Ü C0S Wi ’
Q=
(2s+ 1) (2m+ 1) n
4n sin
= t— (cos 2s«—cos 2 (s-fl)ß),
4n sm « v \ s /■>
woraus sich, wenn man für s die Werthe
0, 1, 2 • • • 2n—1 setzt, ergibt:
1 —cos 2na
¿Q = -
4n sin «
oder,
ist :
da
cos 2 nu-
-cos (2m+l)n = —1
2V=~
In dem Ausdrucke
(■-’s + i )ni
/•(«) _ 1 r~^T~
<l'(a) 2 n
ist der reelle Theil mit P, der imagi
naire mit Q zu bezeichnen, also:
1
2h sin <^'”4 ^
2 n
In diesem Falle fällt also der logarith-
mische Theil, welcher unbestimmt war,
ganz weg, und man hat, wie auch das
reelle Verhältniss der obern zur untern
Grenze beschaffen sei:
/
+ GO
1 + Æ
2 71
~dx — ■
(2m+1) n
XV
2 n
2 n 2n
Es ist aber augenblicklich zu sehen, dass
für snet — 1 und sxzn—a die Werthe
von P derart sich entsprechen, dass der
eine der entgegengesetzte des andern ist,
wenn also die Zahl n grade ist, so wird
2P = 0.
Dies findet auch statt, wenn n ungrade
ist, da
_ 1 2m -(-1 A
— 2h cos 2 71=0
Bei diesem Integral ist jedoch der Inte,
grationsweg keineswegs beliebig.
Nimmt man denselben auf der Ab-
scissenaxe, so bleibt x stets reell und es
tritt keine Discontinuität ein, da nur für
2n
imaginäres x der Nenner 1+x ver
schwinden kann. Wählt man einen an
dern Weg, so darf in dem von demsel
ben und der Abscissenaxe begrenzten
Flächentheil keine Wurzel der Gleichung
l + x' n enthalten sein, weil sonst nach
dem früher (Abschnitt 13) Gesagten das
Resultat ein andres werden muss.
In dem Ausdrucke XV können auch
die Integrationsgrenzen von Null bis un
endlich genommen werden. Es ist näm
lich :
/
+co
2 m
1 -f- X
2 n
-dx ~
f
1 ~\~x "
-dx-\-
f
-dx.
1+a:"
KIV