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Kap. VII. Theorie der ebenen Kurven
172. Art und Ordnung 1 der Berührung zwischen
Kurve und Tangente. Wir betrachten eine bestimmte
Stelle M oder (x, y) einer Kurve y = f(x). Es sei t die Tan
gente und P der Fußpunkt der Ordinate von M, siebe Fig. 26.
Ferner sei der zu x -f- h gehörige Kur
venpunkt mit M t und der zugehörige
Fußpunkt mit Pj bezeichnet, so daß
PPj den Wert h hat. Die Ordinate
von M ist y = f(x), die von M x ist
Di = f( x + h) • Eie Tangente t treffe
die Gerade P 1 M l in N x . Der Punkt N x
der Tangente hat dieselbe Abszisse x -f- li wie der Punkt M x
der Kurve, aber seine Ordinate rj x ist eine andere. Aus der
Gleichung (3) der Tangente in Nr. 169, worin £ = x-{-h und
= zu setzen ist, folgt % = y + yh = f(x) -\-f(x)h, so daß
(1) Vi-Vi— f( x + h ) — f( x ) — f ( x )h
die Differenz der Ordinaten von M x und N x vorstellt. Wenn
nun die Funktion f nebst einer Anzahl von Ableitungen f, f",. . .
für alle Werte der unabhängigen Veränderlichen von x bis x 4- h
bestimmte endliche Werte hat, können wir fix -f- h) nach Satz 19
von Nr. 112 als eine begrenzte Reihe mit Restglied nach Po
tenzen von li entwickeln. Nach (1) stellt sich dann y x — ^
so dar:
(2) *, ■- % - f (*) i|+r «r! +• • •+(S+*+..
WO
(3) ^ +s -/(” + »( a!+ ÖÄ) ( -^l
ist und 0 eine gewisse Zahl zwischen 0 und 1 bedeutet. Wir
haben hierbei vorausgesetzt, daß die Funktion f nebst allen
Ableitungen bis zur fn -f- 2) ten im Intervalle von x bis x + h
bestimmte endliche Werte habe. Die Formel (2) lehrt, daß
lim (y x — 7jf) — 0 für lim h — 0 ist, was ja auch geometrisch
einleuchtet. Sie zeigt aber noch mehr: Um sogleich den
denkbar allgemeinsten Fall zu besprechen, wollen wir an
nehmen, daß an der betrachteten Stelle x unter alten Differential
quotienten von f{x) von der zweiten Ordnung an der erste, der
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