§ 4. Vollständige Differentiale
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Also:
Satz 12: Die Regeln für die Differentiation von Summen,
Differenzen, Produkten, Quotienten und Potenzen von Funktionen
einer einzigen Veränderlichen gelten entsprechend auch für Funk
tionen von mehreren Veränderlichen, sobald man nur statt mit
den Differentialquotienten mit den vollständigen Differentialen
rechnet.
76. Vollständige Differentiale höherer Ordnung.
Das vollständige Differential
(i)
einer Funktion /'von n unabhängigen Veränderlichen x x , x 2 , ... x n
ist ebenfalls eine Funktion von x x , x 2 , . . . x n (die außerdem
willkürliche Konstanten dx t , dx 2 , ... dx n enthält), und daher
können wir weiterhin das vollständige Differential von df
bilden. Es heißt das vollständige Differential zweiter Ordnung
von f, wird mit cPf bezeichnet und ist wieder eine Funktion
von x x , x 2 , ... x n . Ihr vollständiges Differential heißt das
vollständige Differential dritter Ordnung von f und wird mit
d 5 f bezeichnet, usw.
Um d^f zu berechnen, leiten wir aus (1) nach Satz 12 ab:
Da nun für i = 1, 2, .. . n
ist, folgt:
cPf = fx x x x dxff + 2f XlX2 dx x dx2 + fx^dx 2 2 -\ b fx n x n dxj.
Derselbe Ausdruck entsteht auch so: Man rechnet das Quadrat
(fx 1 dx 1 + f Xl dx 2 -{ + fx n dxfff
aus und ersetzt dann jedes Produkt f xi f xk durch die ent
sprechende Ableitung zweiter Ordnung f xi x k -
Dies erinnert an eine Bemerkung in Nr. 70. In der
Tat spielen hier die Differentiale dx x , dx 2 , . . . dx n , die zwar
beliebig, aber doch während der Differentiation konstant sind,
dieselbe Rolle wie damals die Konstanten a xt a 2 , . . .. Genau
8* [75,76