Quadratur (analytische). 334 Quadratur (analytische).
Also, wenn man setzt;
13)
und den Ausdruck lgr(l+w) nach dem Taylorschen Satze entwickelt:
lgr(l + «) = —C«+S a ^-S s ^ + S 4 ^- . . 14)
IgEQ+ß) wird für a~— 1 discontinuirlich. Die Entwicklung convergirt also nach
dem Cauchyschen Satze (siehe den Artikel: Quantität) nur so lange, als der
Modul von a kleiner als 1 ist.
Um eine bequemere Formel zur Berechnung von lgF(l + «) zu haben, addire
man zu 11) den Ausdruck:
_ . . a ß 3
0 — — lg(l-+-«) + «—2” ’S— ’ ' ’
Man erhält:
lgnl + «) = -lg(l + «)+(l+C)«+4(S 2 -l)a 3 -£(S 3 -l)« 3 + ... 15)
Noch schnellere Convergenz erreicht man, wenn man in der vorigen Formel
— ß für a setzt, und die so gebildete Formel von 15 ahzieht; links erscheint
dann das Glied:
lg F(1 + ß) - lg r(l — a) = 2 lg 1'(1 + a) — lg [F(l + a) P(1 - «)] = 2 lg F(1 + «)
-lg a— lg [I\a) r( 1 -ß)]
und wenn man Formel 12 des vorigen Abschnittes berücksichtigt, wird dieser
Ausdruck:
2 lg F(1 + «) — lg ß — lg -. 7m
und wenn man auch den Ausdruck rechts bildet:
77 ß , , 1 + ß
lgr(l+a) = *lg
sin {na) ^ i& l
^g^-+(l + C)a-(N 3 -l)'A--(N 5 -lV
16)
Diese Reihe convergirt sehr schnell. Ist a reell und grösser als 1 oder complex
und hat sein reeller Theil einen Werth, der grösser als 1 ist, so kann man For
mel 16 in Verbindung mit:
r(«-f 1) = a r(a)
oder
lg A>+1) = lg ß-f-lg r(a)
anwenden.
Diese Formel folgt auch für negatives a aus der Formel 7, die man ja in
diesem Falle als Definition benutzt. Es ist nämlich:
1.2.3... q.a . 9'a .
: <a-hl) . . . (a+p-l)(a+p) ? * ? ^’
r(a+l):
Ein Ausdruck, der für wachsendes r identisch wird mit aF(a).
Ist also a algebraisch kleiner als —1, so gibt die Formel:
lgJX>—l) = lgr(a)— lg(ß—1)
in Gemeinschaft mit 16) den verlangten Ausdruck.
Setzt man in 16) noch a = 1 — r, so ergibt sich
lg lg (1-fl) = lg(— ( -^-) + lg r,
sm/ia \—i-ßcosrr/
wenn r nach Null hin ahnimmt, ein Ausdruck, welcher offenbar gleich
lg (1—r) = 0
wird. Es ergibt sich dann ein Werth für C aus 16, nämlich:
C=-l-Hlg2 + KS3-l)+Ä(S 5 —1)+ • • •
Einen andern Ausdruck gibt Formel 16, wenn man darin x~\ setzt:
C=-l + lgf+3^(S 3 -l)+A- c (S 5 -l) +
5*16