Quantität.
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Quantität.
dass ein Maximum oder Minimum statt
findet, wenn es nämlich nicht sein Zei
chen wechselt. Wenn aber f r (x) z. B.
positiv, dann Null wird und positiv bleibt,
dann hat f r (x) selbst ein Minimum, und
wenn es erst negativ ist, ein Maximum,
in beiden Fällen also ist f ,r (#) = 0, und
ist im ersten Falle positiv, im
zweiten negativ.
f" (x) aber kann nach dem eben Ge
sagten gleich Null sein, ohne dass f (x)
ein Maximum oder Minimum hat. Dann
ändert es sein Zeichen, und f(x) hat ein
Maximum oder Minimum. In diesem
Falle ist — Q u. s. w. Das Ge
sagte fasst sich in dem Satze zusammen:
„Hat f{x) ein Maximum oder Mini
mum, so muss eine ungrade Anzahl der
auf einander folgenden Differenzialquo
tienten verschwinden, und der erste er
scheinende im ersten Falle negativ, im
letztem positiv sein.“
Ausgenommen ist der Fall, wo f r (x)
oder der erste erscheinende Differenzial
quotient discontinuirlich ist. Dieser Fall
ist besonders zu untersuchen. Es muss
dann:
im ersten, und :
im zweiten Falle sein, wo v unbestimmt
klein ist.
In diesen Betrachtungen ist die Theo
rie der Maxima und Minima der Func
tion einer Variablen enthalten.
Beispiele gibt der Artikel: Maxima
und Minima.
Wir entwickeln aus dieser Theorie
noch einen wichtigen Satz.
Seien die Functionen F und + sowie
ihre Differenzialquotienten continuirlich
zwischen den reellen Grenzen a und
a+h, ausserdem aber habe in diesen
Grenzen i P kein Maximum oder Mini
mum, werde also <P f hier nicht ’gleich
Null, dann hat in diesen Grenzen offen
er' (x)
bar der Ausdruck —^-4 einen grössten
<P'{x)
und einen kleinsten Werth, die wir be
züglich mit G und K bezeichnen. Es
ist also dann;
oder:
*•'(*) , r
<P’{x) <G '
r(x)
*'(*)
K,
F'(x)-G </>'(*)<(),
F'(x)-K<P'(x)> 0,
wenn +' (x) positiv ist. Ist es negativ,
so ist der erste Ausdruck grösser, der
zweite kleiner als Null. Beide Aus
drücke sind die Differenzialquotienten
bezüglich von:
F(x) — G </> O), F(x) - K<P (*),
von denen also der erstere mit wachsen
dem x ahnehmen, der letztere zunehmen
wird, wenn <p (x) positiv ist. Es wird
also sein:
F(a + h) — G <l> (a + h)<F(«) — G <l> (a),
d. h.:
F{a + h)-F{a)
‘P (a + h) — <P (</) ' ’
oder grosser als G, wenn <p\x) nega
tiv ist. Ebenso ergibt sich;
F(a+h)-F(a)
* (a+h)-<P(ay ’
Dasselbe findet statt, wenn </>' (x) ne
gativ, da in diesem Falle;
•P (a + h)<'P («),
also der linke Nenner negativ ist.
Da nun diese Werthe bezüglich der
F f (x)
grösste und kleinste Werth von —,
<P\x)
einer continuirlichen Function von x wa
ren, so muss der Ausdruck links einem
zwischen den Grenzen a und a+h lie-
pf ( x \
genden Werthe von — f gleich sein.
Ist 9 ein echter positiver Bruch, so
nimmt jeder dieser Werthe von x den
Ausdruck a -f- 9h an, und man hat also
den merkwürdigen Satz:
P(a+h)-P(a) __ F'(a+9h)
<P(a +h) — +(a) ( P' (a-f- 9 ä)’
wenn nur <p'(x) in den Grenzen a und
a + h nicht verschwindet.
Aus diesem Satz leiten wir den Eest-
werth des Taylor’schen Satzes für reelle
Functionen ah.
Es kommt nämlich oft vor, dass man
den Grad der Convergenz der Potenz
reihen wissen muss, also wie gross der
vernachlässigte Theil, der Best ist, wenn
man n Glieder des Taylorschen Satzes
nimmt. Diesem Beste soll hier ein all
gemeiner Ausdruck gegeben werden.
Zu dem Ende setzen wir in Glei
chung 1):
F(x) = f(a+h)-f(x)-(a+h-x) f f (x)
(a+h-x) n ( n )
1 • 2 . . . n 1 { h