Quadratur (analytische). 352 Quadratur (analytische).
Beispiel. Sei gegeben
( j z _ydx—xdy
y‘ 2 +x 2 ’
so ist
r /=:
y
V'— ■
?/ 2 -^-a; 2, T y 3 -{-x'
dff, ^ d\p ^ x 2 —y 2
dy dx (y 2 + ß 2 ) 2 ’
die Intcgrabilitätsbedingung ist also er
füllt, und es wird
_-y (lx j' V _» 0 d V _ +
f
x 0 y + x>
Aber wenn man
x
V '
setzt, erhält man:
V 0
y*+x 0 ‘
- U, — — V
J
ydx
- I , = arc tg u—arc tg « 0 ,
und;
f
y x 0 dy
y. »*+*•
= arctgu —arc tgr 0 ,
_ y
ist. Also:
z — arc tg
y
Es ist aber
arc tg — — arc tg —
V x
arc tg — -)- z".
X n
arc tg s = | - arc tg
also;
z = arc tg — + arc tg^- -
y x o 2
oder wenn a; o = 0 genommen werden soll,
y 0 aber positiv ist, wo dann
arctg —= arctg(-|-co) = ^ wird,
x 0 Z
2 = arctg-+2".
y
57) Fasst man, wie es im Anfang die
ses Artikels geschehen ist, die Quadra
turen als die Grenzen von Summen auf,
so wird die Integralrechnung bis zu einem
gewissen Grade unabhängig von den Bc-
trachtungen und dem Algorithmus der
Differenzialrechnung. Diese Auffassung
ist die historische, und lange vor Leib-
nitz und Newton, den Erfindern der ho
hem Analysis, hat man diese Methode
angewandt, namentlich zur Berechnung
von Flächeninhalten, freilich ohne sich
eines allgemeinen Algorithmus zu bedie
nen, Zu bemerken sind hierbei nament
lich Descartes, 1596 bis 1650, und sein
grosser Zeitgenosse Eermat, der 1590 bis
1665 in seinen Untersuchungen dem Geiste
der hohem Analysis bereits sehr nahe
gekommen war. Von letzterem rührt auch
die Methode her, das Gesetz der Ver
änderlichkeit angemessen zu bestimmen,
um der Summe, deren Grenze man ver
langt, eine möglichst einfache Gestalt zu
geben.
In Abschnitt 4) haben wir ein Beispiel
dieser Methode gegeben. Geschickte und
fruchtbare Anwendungen dieser Methode
gab auch Wallis, 1616 bis 1703. Von
einer allgemeineren Auffassung der In
tegralrechnung kann aber erst seit New
ton , 1642 bis 1727, und Leibnitz, 1646
bis 1716, die Rede sein. Bekanntlich
gelangten beide grosse Männer wahr
scheinlich gleichzeitig, aber auf verschie
denen Wegen, zur Auffindung der Dif
ferenzialrechnung.
Da das Integriren das inverse Verfah
ren des Differenziirens ist, so konnten
nach Bestimmung der Differenzialquotien
ten der verschiedenen Functionen ebenso
viel Integrale bestimmt werden. Die
Methode des theilweisen Integrirens und
der Substitution rührt von den Erfindern
der hohem Analysis her.
Die Auffindung der Integrale gcbroch-
ner Functionen verdanken wir Johann
Bernoulli, 1667 bis 1748. Die Methode
des Rationalmachcns der Functionen,
welche eine Quadratwurzel eines Aus
druckes zweiten Grades enthalten, rührt
von Cotes her (1682 bis 1716). Wesent
liche Verdienste um die Forderung der
Integralrechnung hat sich Euler erwor
ben (1707 bis 1788), besonders durch sein
Werk: „Institutiones calculi integralis.“
Die Berechnung der bestimmten Inte
grale muss wohl ebenfalls auf Euler
zurückgeführt werden, hat aber wesent
liche Erweiterungen in diesem Jahrhun
derte erfahren.
Ein höchst wesentlicher Fortschritt ist
die Einführung des Begriffs des Imagi
nären in die Integralrechnung. Wenn
derselbe auch vor Entstehung dieser Wis
senschaft öfter gelegentlich angewandt ist,
so ist doch die schärfere Begründung
dieses Verfahrens, namentlich die Theorie