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Kap. VII. Theorie der ebenen Kurven
zugleich für positive und negative Werte von h erfüllt sein,
was ja auch geometrisch einleuchtet. Im Falle einer Berüh
rung von ungerader Ordnung ist h n+i stets positiv, d. h.:
Satz 4: Eine Kurve y = f(x) wendet in einem nicht auf
der x-Achse gelegenen Punkte (x, y) dieser Achse nur dann ihre
konvexe oder konkave Seite zu, ivenn sie von ihrer Tangente dort
in ungerader Ordnung berührt wird. Ist diese Ordnung gleich n,
so ist die Kurve in bezug auf die x-Achse dort konvex oder
konkav, je nachdem yy^ + ^ einen positiven oder negativen Wert hat.
Insbesondere:
Satz 5: Eine Kurve y = f(x) ist an einer nicht auf der
x-Achse gelegenen Stelle, an der sie von ihrer Tangente in der
ersten Ordnung berührt wird, gegenüber der x-Achse konvex oder
konkav, je nachdem dort yy" einen positiven oder negativen
Wert hat.
Denken wir uns eine Gerade g, die zuerst auf der z-Achse
liegt, nach unten, d. h. nach der negativen y-Achse hin immer
weiter verschoben, so kommen wir zu dem Begriffe der Kon
vexität oder Konkavität der Kurve gegenüber ihrer Betrachtung
von unten her. Die Bedingungen dafür sind dieselben, die sich
für die Konvexität oder Konkavität gegenüber der a;-Achse er
geben, sobald M oberhalb der &’-Achse liegt, also y positiv ist.
Daraus folgt:
Satz 6: Eine Kurve y = f(x) ist an eitler Stelle, an der
sie von ihrer Tangente in der n teH Ordnung berührt wird, von
unten gesehen konvex oder konkav nur im Falle einer ungeraden
Ordnung, und zwar ist sie alsdann konvex oder konkav, je nach
dem an der betrachteten Stelle y( ,, + 1 '> einen positiven oder nega
tiven Wert hat.
174. Beispiele. 1. Beispiel: Bei der Sinuslinie y =*= sin x,
siehe Fig. 4, S. 16, ist y’ = cos x, y" = — sin x, also yy" =
= — sin 3 x < 0, so daß sie der z-Achse stets ihre konkave
Seite zuwendet. Soll ein Kurvenpunkt ein Wendepunkt sein,
so muß y" — 0, d. h. x = kn sein, wo k eine ganze Zahl be
deutet. Dann ist y = sin x = 0 und y" = — cos x H= 0. Also
sind alle Schnittpunkte der Sinuslinie mit der x-Achse eigent
liche Wendepunkte, und in ihnen tritt Berührung in zweiter
Ordnung ein. Sonst gibt es keine Wendepunkte.
173, 174]