§ 2. Anwendungen
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1. Beispiel: Die Funktion y = x x , die nur für positives x I /
definiert ist (vgl. Nr. 5 und 143), hat für x = 0 ein Grenz
maximum. Es ist nämlich lim xf für lim x = 0 nach Nr. 135
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gleich Eins, während lny oder x\nx für positive Werte von x,
die kleiner als Eins sind, negativ wird, so daß y für solche
Werte von x kleiner als für x = 0 ist.
Handelt es sich um eine Aufgabe, bei der als unabhängige
Veränderliche verschiedene veränderliche Größen gewählt werden
können, z. B. um geometrisch gestellte Aufgaben, so kann es
Vorkommen, daß man eine unabhängige Veränderliche wählt,
die nur innerhalb gewisser Grenzen variiert, so daß man,
wenn diese Grenzen nicht beachtet werden, unter Umständen
Maxima oder Minima übersieht.
2. Beispiel: Soll die kleinste oder größte Entfernung eines
Punktes x = a der positiven ¿’-Achse von den Punkten des Kreises
¿ 2 + y 2 = R 2
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bestimmt werden — wie am Schlüsse von Nr. 146 —, so wird
das Maximum oder Minimum der Funktion
v = (x — ay -f y 2
gesucht, wobei y 2 = B 2 — x 2 ist, so daß
v = B 2 -j- a 2 — 2ax
wird. Hier ist dv : dx = — 2 a ■■4= 0, so daß man also nach
Satz 1 von Nr. 142 gar kein Maximum oder Minimum erhält.
Aber die Gleichung y = Y B 2 — x 2 des Kreises lehrt, daß x nur
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in der Stelle r= ;
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in dem Intervalle von — B bis -f B variiert, so daß die Grenz-
maxima oder Grenzminima in Betracht kommen. Da dv : dx
negativ ist, liegt an der unteren Intervallgrenze x = — B ein
Grenzmaximum und an der oberen Intervallgrenze #=-f-B ein
Grenzminimum vor.
149. Extremwerte einer unentwickelten Funktion
von einer Veränderlichen. Ist y als Funktion von x defi-
niert durch eine Gleichung
(1) fix, y) - 0,
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und nehmen wir an, daß y eine stetige Ableitung habe, so
ergibt sich durch Differentiation nach Nr. 54:
(2) f, + f y ’/ = 0.
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[148, 149